Bilans wody Pod pojciem ochrony wd rozumie si
Bilans wody Pod pojęciem ochrony wód rozumie się zespół środków technicznych, ekonomicznych i administracyjnych, mających na celu ochronę wód powierzchniowych, podziemnych, wód kontynentalnych, śródlądowych i morskich przed zanieczyszczeniem. Ochrona wód jest częścią problemu ochrony środowiska.
Bilans wody Ilości wody zużywane w przemyśle chemicznym są ogromne np. : -do wyprodukowania 1 t amoniaku potrzeba 200 t wody -1 t sody kalcynowanej (węglan sodu) – w zależności od pory roku 150 -190 t -1 t papieru – 700 t -1 t włókien syntetycznych – 1000 t -1 t kauczuku syntetycznego – 1000 t -1 t suchej masy roślinnej – 500 t -1 kg streptomycyny – 2 t
Bilans wody Woda w przyrodzie Wody pokrywają 71% powierzchni naszego globu. Woda na Ziemi Wody słone – 98% Wody słodkie 2% w postaci lodu 97% w postaci ciekłej 2% w postaci pary 1%
Bilans wody Czystość wody: a) wskaźniki fizyczne - temperatura, barwa, zapach, mętność, smak; b) wskaźniki chemiczne - odczyn p. H, utlenialność, BZT 5 - biochemiczne pięciodobowe zużycie tlenu, chemiczne zużycie tlenu, twardość, zasadowość oraz zawartości: związków azotu, chlorków, siarczanów, żelaza, manganu, fluoru, gazów rozpuszczonych w wodzie, pierwiastków śladowych, substancji trujących oraz sucha pozostałość i strata po prażeniu; c) wskaźniki biologiczne - zawartość bakterii w objętości próbki wody.
Klasyfikacja wód powierzchniowych 27 listopada 2002 r. Rozporządzenie ministra środowiska. „Ustala się trzy kategorie jakości wody: 1) kategoria A 1 - woda wymagająca prostego uzdatniania fizycznego, w szczególności filtracji oraz dezynfekcji; 2) kategoria A 2 - woda wymagająca typowego uzdatniania fizycznego i chemicznego, w szczególności utleniania wstępnego, koagulacji, flokulacji, dekantacji, filtracji, dezynfekcji (chlorowania końcowego) 3) kategoria A 3 - woda wymagająca wysokosprawnego uzdatniania fizycznego i chemicznego, w szczególności utleniania, koagulacji, flokulacji, dekantacji, filtracji, adsorpcji na węglu aktywnym, dezynfekcji (ozonowania i chlorowania końcowego). ”
Ocena stopnia zanieczyszczeń Klasyfikacja wód powierzchniowych (Dz. U. Nr 32, poz. 284, 16 marca 2004 r. rozporządzenie ministra środowiska) - klasa I — wody o bardzo dobrej jakości: uzdatnianie sposobem właściwym dla kategorii A 1, - klasa II — wody dobrej jakości: uzdatnianie sposobem właściwym dla kategorii A 2, - klasa III — wody zadowalającej jakości: uzdatnianie sposobem właściwym dla kategorii A 2, - klasa IV — wody niezadowalającej jakości: uzdatnianie sposobem właściwym dla kategorii A 3, - klasa V — wody złej jakości
Zanieczyszczenia wód Zanieczyszczeniami wód nazywamy wszelkie substancje chemiczne oraz mikroorganizmy, które występują w wodach naturalnych, nie będąc ich naturalnymi składnikami lub będąc nimi - występują w zwiększonych ilościach.
Zanieczyszczenia wód - podział Według kryterium trwałości zanieczyszczenia wód dzielimy na: • rozkładalne • nierozkładalne • trwałe
Zanieczyszczenia wód Rozróżnia się następujące rodzaje zanieczyszczeń wód naturalnych: - fizyczne - chemiczne - bakteriologiczne - termiczne - substancjami radioaktywnymi
Ocena stopnia zanieczyszczeń Zanieczyszczenia wód ze względu na działanie na organizmy można podzielić na: • bezpośrednio szkodliwe • pośrednio szkodliwe
Skutki zanieczyszczenia wód Wszelkie zanieczyszczenia wód powodują • Choroby organizmów roślinnych i zwierzęcych • Śmierć organizmów żywych • Eutrofizację jezior
POWSTAWANIE ŚCIEKÓW Ścieki to mieszanina zużytej wody oraz różnego rodzaju substancji płynnych, stałych, gazowych, radioaktywnych oraz ciepła usuwanych z terenów miast i zakładów przemysłowych. Ścieki w ogólnej swej masie zawierają przede wszystkim wodę, której ilość dochodzi nawet do 99, 9%. Same więc zanieczyszczenia stanowią w istocie niewielki procent ścieków.
ŚCIEKI W zależności od pochodzenia rozróżnia się ścieki: • miejskie i bytowo-gospodarcze • rolnicze • przemysłowe: a) ścieki technologiczne (podprocesowe) b) wody chłodnicze c) ścieki kopalniane (wody dołowe najczęściej silnie zasolone do 150 g Na. Cl /litr)
Ocena stopnia zanieczyszczeń
ŚCIEKI ścieki przemysłowe i komunalne [2005 r] km 3 % ogółem 8, 98 100 wody chłodnicze 6, 86 76 wody wymagające oczyszczania 2, 12 24 w tym oczyszczone 1, 93 91 nieoczyszczone 0, 19 9
Oczyszczanie ścieków - jest to usuwanie ze ścieków zawartych w nich zanieczyszczeń w celu zminimalizowania ich szkodliwego oddziaływania na wody powierzchniowe lub grunty. Zespół urządzeń i obiektów służących do oczyszczania ścieków nosi nazwę oczyszczalni ścieków.
Oczyszczanie ścieków Stosuje się cztery stopnie oczyszczania ścieków: I. Oczyszczanie mechaniczne i chemiczne II. Oczyszczanie biologiczne (złoża biologiczne, komory osadu czynnego oraz komory fermentacyjne. III. Usuwanie związków biogennych (azotu i fosforu) IV. Proces odnowy wody V. Przeróbka i unieszkodliwianie osadów ściekowych
Oczyszczanie ścieków Mechaniczne 1. Wydzielanie ciał stałych (kraty, sita) 2. Usuwanie zawiesin opadających -piaskowniki -osadniki wstępne
Oczyszczanie ścieków Mechaniczne Schemat osadnika wstępnego o przepływie poziomym
Oczyszczanie ścieków Mechaniczne 2. Usuwanie zawiesin opadających – osadnik wstępny o przepływie pionowym
Oczyszczanie ścieków Mechaniczne 3. Odtłuszczanie ścieków
Oczyszczanie ścieków Chemiczne Metody chemiczne oczyszczania ścieków 1. Koagulacja i nawapnianie ścieków – powyżej 50 o. C Koagulanty: chlorki i siarczany żelazowe i żelazawe, siarczan glinu oraz wapno ( węglan wapnia, tlenek wapnia, wodę wapienną) Al 2(SO 4)3 18 H 2 O + 6 H 2 O 2 Al(OH)3 + 3 H 2 SO 4 + 18 H 2 O Fe. Cl 3 6 H 2 O + 3 H 2 O Fe(OH)3 + 3 HCl + 6 H 2 O
Oczyszczanie ścieków Chemiczne 2. Usuwanie fosforanów. Fosfor można usuwać w różnych miejscach ciągu technologicznego oczyszczalni ścieków: v wstępne w osadniku, v równoczesne – z biologicznym oczyszczaniem, v wtórne – po biologicznym oczyszczaniu. Sole glinu, żelaza i wapnia powodują tworzenie i wytrącanie praktycznie nierozpuszczalnych fosforanów.
Oczyszczanie ścieków Chemiczne Al 2(SO 4)3 18 H 2 O + 2 PO 43 - 2 Al. PO 4 + 3 SO 42 - + 18 H 2 O Al 2(SO 4)3 18 H 2 O + 6 H 2 O 2 Al(OH)3 + 3 H 2 SO 4 + 18 H 2 O Fe. Cl 3 6 H 2 O +2 PO 43 - Fe. PO 4 + 3 Cl- + 6 H 2 O Fe. Cl 3 6 H 2 O + 3 H 2 O Fe(OH)3 + 3 HCl + 6 H 2 O 2 Ca(OH)2 2 Ca 2+ + 4 OH 2 Ca 2+ +HPO 2 - + 4 OH- Ca. HPO (OH) + 2 OH 4 4 2 Ca. HPO 4(OH)2 + 2 Ca 2+ +HPO 2 - Ca (PO ) (OH) + 6 H O 4 10 4 6 2 2
Oczyszczanie ścieków Chemiczne 3. Zobojętnianie ścieków przemysłowych ścieki kwaśne zobojętnia się: - mieszając ścieki kwaśne z zasadowymi - neutralizując je chemikaliami - przepuszczając przez złoża zasadowe, filtry wypełnione np. Ca. CO 3, Mg. O lub dolomit prażony w temperaturze około 450 st. - wpuszczając je do stawów aeracyjnych z możliwością kilkudniowego przetrzymania - rozcieńczając je wodą rzeczną o odczynie lekko zasadowym lub nawet obojętnym. ścieki o odczynie zasadowym: - przez przepuszczanie przez nie gazów spalinowych - przez neutralizację kwasami - przez przesączenie ich przez filtr gruntowy
Oczyszczanie ścieków – II i III stopień Biologiczne oczyszczanie ścieków w środowisku wodnym: We wszystkich metodach biologicznego oczyszczania ścieków zachodzą następujące procesy: 1. rozkład substancji organicznych do CO 2, H 2 O i NH 3 2. nitryfikacja, czyli utlenienie NH 3 za pomocą mikroorganizmów ( bakterii) do azotynów, a następnie do azotanów, 3. denitryfikacja, czyli przemiana azotanów do postaci azotu cząsteczkowego N 2
Oczyszczanie ścieków – II stopień Biologiczne 1. Rozkład substancji organicznych do CO 2, H 2 O i NH 3 Równanie bezpośredniego utleniania Cx. Hy. Oz jest zastępczą formułą zanieczyszczeń organicznych Równanie syntezy nowych komórek (asymilacji) gdzie (C 5 H 7 O 2 N)n statystyczny ustalony, zastępczy wzór chemiczny dla mikroorganizmów
Oczyszczanie ścieków – II stopień Biologiczne 2. Amonifikacja N 2 + mikroorganizmy heterotroficzne NH 3/NH 4+ 3. Nitryfikacja, czyli utlenienie NH 3 za pomocą bakterii Nitrosomonas do azotynów, a następnie za pomocą bakterii Nitrobacter do azotanów
Oczyszczanie ścieków – III stopień Biologiczne 4. Denitryfikacja - usuwanie azotanów ze ścieków za pomocą mikroorganizmów. Przykładowy przebieg denitryfikacji przedstawia w wielkim uproszczeniu następujące równanie: 4 NO 3 - + 5[CH 2 O] + 4 H+ 2 N 2 + 5 CO 2 + 7 H 2 O 10[H] + 2 H+ + 2 NO 3 - N 2 + 6 H 2 O
Oczyszczanie ścieków Biologiczne Układ oczyszczania ścieków z wydzieloną komorą denitryfikacji po komorze napowietrzania (komorze aeracji)
Oczyszczanie ścieków Biologiczne Mikroorganizmy, stosowane w oczyszczaniu ścieków mogą występować jako skupisko w postaci błony biologicznej lub osadu czynnego. Biologiczne oczyszczanie ścieków zachodzi w: v komorach napowietrzania z osadem czynnym, v na złożach biologicznych, v glebie v stawach biologicznych (stabilizacyjnych, napowietrzanych, rybnych).
Oczyszczanie ścieków Biologiczne Schemat stopnia oczyszczania biologicznego w komorach napowietrzania z osadem czynnym.
Oczyszczanie ścieków Biologiczne Oczyszczanie ścieków na złożach biologicznych Złoża biologiczne są zbiornikami wypełnionymi luźno ułożonym materiałem ziarnistym i porowatym. Rodzaje wypełnień: naturalne – materiał pobrany z dna rzek, kruszywa- żużel, koks, kamienie. Sztuczne: kształtki z polistyrenu, PCW, poliamidu itp. . Najważniejszą warstwą w złożu jest błona biologiczna.
Oczyszczanie ścieków Biologiczne
Oczyszczanie ścieków Biologiczne
- Slides: 35