SADRŽAJ

UVOD

Osnovne operacije za obradu otpadnih voda. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

GLAVNI DEO

1. Taloženje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

1.1 Tipovi taloženja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.2 Taloženje u idealnim uslovima. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .3

2. Bazeni za stabilizaciju toka i homogenizaciju (puferi). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.1 Puferi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

2.2 Prethodne taložnice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

2.3 Podela taložnica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.3.1 Vertikalni taložnici. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.3.2 Horizontalni taložnici. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.3.3 Radijalni taložnici. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3. Separatori masti i ulja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

4. ZAKLJUČAK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

ZAŠTITA ŽIVOTNE SREDINE

UVOD

Osnovne operacije za obradu otpadnih voda

Metode za prečišćavanje otpadnih voda – prema obliku prisutnih zagadjujućih

supstanci:

1) Metode za ulkanjanje grubo dispergovanih čestica:

a) rešetke i sita,

b) taložnici,

c) centrifuge i

d) hidrocikloni.

2) Metode za uklanjanje suspendovanih materija:

a) koagulacija, flokulacija,

b) flotacija,

c) biološka oksidacija,

d) filtracija i

e) elektrohemijske metode.

3) Metode za uklanjanje rastvorenih materija:

a) koagulacija, flokulacija,

b) flotacija,

c) aeracija,

d) oksidacija,

e) dezinfekcija,

f) adsorpcija,

g) jonska izmena,

h) mambranski procesi,

i) bioliški tetmani i

j) elektrohemijske metode.

Klasifikacija metoda prema prirodi procesa:

- fizičke,

- hemijske i

- biološke.

- 1 -

ZAŠTITA ŽIVOTNE SREDINE

Fizičke metode: rešetke, taloženje, filtraciju, membrane i termičke metode.

Hemijske metode: koagulacija, flotacija, neutralizacija, aeracija, oksidacija,

dezinfekcija, adsorpcija itd.

U biološke metode: aerobne i anaerobne metode.

GLAVNI DEO

1. Taloženje

Taloženje je separacija čvrstih čestica (kapi) koje su teže ili lakše od vode, te se

pod uticajem gravitacione sile talože.

Taloženje je najzastupljenija operacija u tretmanu otpadnih voda.

1.1 Tipovi taloženja

Postoji više tipova taloženja:

TIP 1- razblažene suspenzije u kojima se svaka čestica taloži individualno i na

dolszi do međusobne interakcije čestica. Brzina taloženja je konstantna u vremenu i po

dubini takožnika (čestice peska i šljunka).

TIP 2- razblažene suspenzije u kojima čestice folikulišu ili koalesciraju tokom

procesa taloženja. Ova pojava utiče da brzina taloženja raste u vremenu i po dubini

taložnika, ali je generalno mala jer koloidne čestice imaju malu gustinu, a veliku površinu.

TIP 3- suspenzije srednje koncentracije u kojima su čestice dovoljno blizu da su

sile međusobne interakcije jače od gravitacione sile. Brzinas taloženja je konstantna. Jasna

je granica između bistre tečnosti, zone taloženja i mulja.

TIP 4- koncentrivane suspenzije koje imaju formiranu strukturu koja može biti

narušena samo kompresijom. Ovakvo taloženje naziva se kompresiono i javlja se kod

gornjih slojeva mulja.

1.2Taloženje u idealnim uslovima

Pretpostavke:

- taloženje tipa 1;

- tok tečnosti po poprečnom preseku uređaja je uniforman;

- razlikuju se tri zone taloženja: ulazna, izlazna i zona taloženja;

- distribucija čestica po dubini u ulaznoj zoni je uniformna;

- čestice koje stignu u zonu mulja tamo i ostaju;

- 2 -

ZAŠTITA ŽIVOTNE SREDINE

- čestice koje stignu izlaznu zonu izlaze iz bazena.

Pod navedenim pretpostavkama, na česticu deluju sila teže (FG), sila potiska

(FB) i sila trenja-otpor kretanju (FD):

Sl.1- Prikaz uticaja sila na česticu koja se taloži

Efektivna težina čestice G usled delovanja sile potiska je:

FG – FB = G = ( s - ) gV

gde su:

s – gustina čestice

- gustina fluida

g – ubrzanje Zemljine teže

V – zapremina čestice

Sl.2- Grafički prikaz idealnog taložnika u tri preseka: 1-ulazna zona, 2-izlazna zona, 3-

zona mulja

- 3 -

ZAŠTITA ŽIVOTNE SREDINE

2. Bazeni za stabilizaciju toka i homogenizaciju (puferi)

Bazeni za ujednačavanje protoka su ukopani betonski bazeni sa geometrijom koja

onemogućava istaložavanje suspendovanih materija. Proračunavaju se iz bilansa dotekle i

istekle vode u određenom periodu, a iz razloga sigurnosti se uvećavaju još za 10%

(efektivna zapremina).

2.1 Puferi

Puferi su male ili lokalizovane promene pH vrednosti akvatičnog sistema, veoma

se brzo modifikuju raznim hemijskim reakcijama te ih je teško, a ponekad i nemogiće

detektovati.

Puferi su odgovorni za održavanje približno konstantnih pH vrednosti u živim

organizmima. Najzastupljeniji puferi su:

* acetatin CH3COOH / CH3COO-

* fosfatini H2PO4- / HPO4

2-

* bikarbonatni H2CO3 / HCO3- i

* amonijačni NH4+ / NH3.

2.2 Prethodne taložnice

To su betonski bazeni u kojima je brzina toka veoma mala, kao i isplivavanje na

površinu specijalnih lakših čvrstih predmeta, kao i supstanci (ulja, masti i dr.)

U taložnicama se vrši evakuacija istaloženog mulja sa dna, kao i sakupljene pena

sa površine, preko preliva za penu postavljenih iu obodni preliv za izbistrenu vodu.

Prethodnim taložnicama može se ukloniti 50-70 % BPK5. Efikasnost taloženja u

primarnim taložnicama zavisi od površinskog opterećenja. Dubina primarnih taložnica

mora biti veća od 2.5 metara.

Oblikovanje ulazne zone u primarnoj taložnici ima veliki značaj za primarno

taloženje, pošto je potrebno što ravnomernije raspodeliti protok poširini profila taložnice,

čime se umanjuje pojava sekindarnog strujanja u taložnici. Evakuacija izbistrene vode se

vrši preko preliva, u čijoj zoni dolazi do pojave vertikalnih komponenti brzina strujnica,

usled zakrivljavanja pravca strujanja, koje mogu podići i poneti istaloženi mulj, pa se

ograničava opterećenje preliva (m3 vode na dan po m prelivne ivice).

- 4 -

ZAŠTITA ŽIVOTNE SREDINE

2.3 Podela taložnica

Taložnici mogu da rade šaržno, diskontinualno ili kontinualno.

Diskontinualni taložnici se koriste u slučaju manjih količina OV.

Kontinualni prema orijentaciji toka tečnosti mogu biti:

- vertikalni,

- horizontalni i

- radijalni.

2.3.1 Vertikalni taložnici – su cilindrični ili kvadratni rezervoari sa

konusnim dnom prečnika do 10 m i kapaciteta do 3000 m3/dan. Bistra tečnost

kreće se odozdo na više. Brzina kretanja ulazne tečnosti je 0.5-0.5 mm/s. Visina

zone taloženja obično iznosi 4-5 m. Sakupljanje prečišćene vode obavlja se

prelivom u periferni ili radijalni žljeb.

Sl.2- Grafički prikaz vertikalnog taložnika: 1-ulazna zona, 2-izlazna zona, 3-zona mulja

2.3.2 Horizontalni taložnici – su pravougaone taložnice dubine 1.5-4m,

dužine 8-12 m i širine 3-6m. Uklanjanje taloga obavlja se hidraulički ili grabljama.

Voda se uvodi sa uže strane bazena, a evakuiše se preko preliva na suprotnoj užoj

strani bazena. Zona mulja je na ulaznom delu vode, u obliku ospusta za mulj, koji

se evakuiše iz ispusta za mulj, koji se evakuiše iz ispusta sa muljnom pumpom.

Horizontalna brzina kretanja tečnosti je 10-12 mm/ s.

- 5 -

ZAŠTITA ŽIVOTNE SREDINE

Sl.3 - Grafički prikaz horizontalnog taložnika: 1-ulazni kanal, 2-izlaz prečišćene vode, 3-

izlaz mulja, 4-zgtač, 5-skimer za odvođenje plivajuće faze

2.3.3 Radijalni taložnici – su kružni taložnici prečnika do 60 m. Voda se

kreče po radijusu, od centra ka periferiji. Dubina protočnog dela je 1.5-5 m, odnos

prečnika i dubine 6-30. Vrema zadržavanja vode je 1,5-2 h.

Sl.4- Grafički prikaz radijalnog taložnika: 1-ulaz vode, 2-rotirajuće grablje, 3-kanal za

distribuciju, 4-izlaz prečišćene vode, 5-izlaz mulja

3. Separatori masti i ulja

Separatori masti i ulja se javljaju kao neizbežan korak u primarnoj preradi otpadnih

voda jer se uklanjanjem masti i ulja znatno rasterečuje sekundarni tretman OV i postiže

- 6 -

ZAŠTITA ŽIVOTNE SREDINE

bolji kvalitet prečišćene vode. U nekim delatnostima separatori ulja i masti su jedini

nosioci tretmana OV i sve češće se insistira na njihovoj ugradnji.

Postoji više separatora masti i ulja u zavisnosti od vrste filtera u njemu i njegove

namene:

- separatori sa gravitacionim filterom (za benzinske pumpe i praonice vozila),

- separatori sa koalescentnim filterom (za saobraćajnice, parkinge),

- separatori sa sorpcijskim filterom (za vodoopskrbna područja).

Septičke jame su sistemiu bakterijsku razgradnju organskih materija. U zavisnosti

od kapaciteta sastoje se od dve ili tri komore. Izgrađene su od polipropilene ili polietilena

tako da su 100% vodonepropusne. Plivajuće materije odstranjuju se do 90%, a taložne do

70%. OV se mogu ispustati u upojni bunar tako da nije potrebno često pražnjenje sistema.

API separator je taložnik posebne konstrukcije. Ima široku primenu u naftno-

petrohemijskoj industriji, posebno u rafinerijama nafte, za uklanjanje velikih količina

dispergovanih čestica ulja. API separator sastoji se od dve komore odvojene zidom.

Opremljen je sistemom za sakupljanje taloga. Na izlaznom delu montiran je skimer u

obliku brane. U ređaj je opremljen sistemom za grejanje.

Sl.5 Prikaz API separatora: 1-ulaz vode, 2-izlaz vode, 3-skimer

- 7 -

ZAŠTITA ŽIVOTNE SREDINE

4. ZAKLJUČAK

U radu su prikazane metode prečišćavanja otpadnih voda. Tetman otpadnih voda

ostvaruje se primenom mehaničkih, fizičkih, hemijskih i bioloških procesa obrade.

Primenom grubog sita vrši se grubo ceđenje otpadnih voda. Uklanjanje primarno

separabilnih česticanerastvornih supstanci vrši se primenom taloženja. Postupkom

neutralozacijekoriguje se pH vrednost otpadnih voda. U aerotankovima vrši se biološko

prečišćavanje otpadne vode, čime se značajno menja hemijska struktura primesa. Vlažni

otpadni mulj se zgrušnjava i truli uz vrlo nepovoljne ekološke i zdravstveno-higijenske

efekte. Osnovni cilj ovog rada bio bi da se ptimizuje rad postojaćeg sistema za

prečišćavanje otpadne vode i postave zahtevi tretmanu za ostvarivanje potrebnog stepena

prečišćavanja, kako bi recipijent zadržao onaj kvalitet koji je imao pre izlivanja otpadnih

voda.

- 8 -