Numerina simulacija vrtinnega toka v 2D kanaluMag.študij, IV.sem. 1
A.Bomba – Mehanski postopki išenja odpadnih vod Zapiski predavanj
Mag.študij, IV.sem.
9.1 Aeracija . . . glavni namen: zmanjšanje BOD vrednosti. Najpogosteje so v uporabi površinski aeratorji
2
Mag.študij, IV.sem.
9.1 Aeracija . . . glavni namen: zmanjšanje BOD vrednosti. Najpogosteje so v uporabi površinski aeratorji
3
Mag.študij, IV.sem.
Mag.študij, IV.sem. 5
S postopki, ki opredeljujejo “mehansko procesno tehniko“ spreminjamo snovno
sestavo oziroma njene fizikalne lastnosti, pri emer so delci snovi veji od 1m
koloidna raztopina
koloidni delci,
Mag.študij, IV.sem.
- koagulacijo, mešanjem in flokulacijo
- obiajno sledi sedimentacija in
Mag.študij, IV.sem. 7
Po preliminarnem išenju in primarnem išenju se odstrani:
Še vedno pa ostajajo najfinejši (<1m), ki jih je v nadaljnjem išenju potrebno odstraniti s pomojo koagulacije in flokulacije.
Ti najfinejši, stabilni delci relativno majhne gostote, lahko lebdijo ve let (tudi ve deset let, v kombinaciji z veliko specifino površino sto let in ve…). Zgolj s fizikalnimi postopki so neizloljivi.
90 – 95% usedljivih delcev organ./anorganskega izvora
40 – 60% TSS
Koagulacija, mešanje, flokulacija
Mag.študij, IV.sem.
Koloidni delci … so tako majhni, da gravitacija nanj nima vpliva. V suspenziji ostajajo kot stabilni delci. Razlog je v medsebojnem odboju, ki prepreuje medsebojno zdruevanje v veje skupine delcev…
Koloide lahko destabiliziramo z dodajanjem doloenih kemikalij, to so koagulanti. Te kemikalije povzroijo razpad medsebojne odbojne sile, delci postanejo nestabilni, kar v nadaljevanju omogoa ob dodajanju drugih kemikalij (flokulanta) sprijemanje delcev v novo tvorbo, to so flokule (flocks).
8
gostotami
Mag.študij, IV.sem.
V (odpadni) vodi so prisotni: - Hidrofilni in - Hidrofobni koloidni delci.
Hidrofilni delci nase veejo vodo, zaradi polarnih skupin na njihovi površini:- - hidroksilna (–OH), - karboksilna (–COOH) in - amino skupina (–NH2).
A.Bomba – Mehanski postopki išenja odpadnih vod Zapiski predavanj
Mag.študij, IV.sem. 10
V (odpadni) vodi so prisotni: - Hidrofilni in - Hidrofobni koloidni delci.
Hidrofilni delci nase veejo vodo, zaradi polarnih skupin na njihovi površini:- - hidroksilna (–OH), - karboksilna (–COOH) in - amino skupina (–NH2).
Hidrofobni delci vodo odbijajo. Na splošno so to anorganski delci, primer so delci gline, ki povzroajo motnost vode.
Koloidni
delec
Mag.študij, IV.sem.
Koagulacija
Proces zmanjševanja naboja koloidnih delcev do izoelektrine toke imenujemo koagulacija. Uporablja se koagulante, to so v glavnem dvo- in tro- valentne soli kovin predvsem Fe in Al. To so : FeCl3, Fe2(SO4)3, AlCl3, Al2(SO4)3, Al2(SO4)3(NH4)224H2O, NaAlO2, Al2(SO4)3K2SO4.24H20,
Vevalentne so bolj uinkovite; 3-valentne 50 x bolj uinkovite od 2-valentnih in
1000 x bolj od 1-valentnih.
11
Mag.študij, IV.sem. 12
Koagulacija, mešanje, flokulacija
Mag.študij, IV.sem.
Flokulacija Je proces, tvorba kosmov ali flokul (flocs) iz kemijsko destabilizira- nih delcev.
A.Bomba – Mehanski postopki išenja odpadnih vod Zapiski predavanj
Mag.študij, IV.sem. 14
Flokulacija Je proces, tvorba kosmov ali flokul (flocs) iz kemijsko destabilizira- nih delcev. Pri gibanju, to omogoimo z rahlim mešanjem, se ti delci medsebojno povezujejo v veje, ki jih potem laje odstranimo na razline naine; s sedimentacijo, filtracijo, flotacijo . . .
Koagulacija, mešanje, flokulacija
Mag.študij, IV.sem. 15
Loimo dve vrsti flokulacije: - makroflokulacija, delci velikosti med 1 in 2m IN - mikroflokulacija, delci od 0,001 do 1m.
1 - 2m 0,001 do 1m
A.Bomba – Mehanski postopki išenja odpadnih vod Zapiski predavanj
Mag.študij, IV.sem. 16
Mag.študij, IV.sem. 17
Mag.študij, IV.sem.
Najveji vrtinci so reda velikosti 1/2 do 1/3 dimenzije mešalne naprave, manjši so doloeni z mejo med turbulentnim in viskoznim tokom. Najmanjši vrtinci so na meji med makro- in mikro-mešanjem. Pri makro mešanju prenos snovi poteka tako s turbulentno difuzijo kot molekularno, vendar je turbulentna difuzija dominantna. Pri mikro mešanju prenos snovi poteka samo z molekularno difuzijo. Z veanjem vnosa energije se meja med makro in mikro mešanjem vse bolj manjša, manjši vrtinci postajajo še manjši, do velikosti (skale) Kolmogorova ().
4 1
lk. . . Kolmogorova skala, m . . . Kinematina viskoznost, m2/s . . . Specifina energija na doloeni lokaciji, J/sHkg
Specifina energija je razlina po volumnu, -> povpreno specifino energijo:
m
P
. . . Disipirana specifina energija, J/sHkg 18
A.Bomba – Mehanski postopki išenja odpadnih vod Zapiski predavanj
Mag.študij, IV.sem.
e so kosmi po koagulaciji premajhni, slabo usedljivi, jih je potrebno “povezati“ v veje. Dodamo flokulante, to so naravni ali pa sintetini polimeri in so v vodi topni - polielektroliti. Vzdol svoje polimerne verige imajo funkcionalne skupine, ki ionizirajo. Tako s svojimi ionizirajoimi deli verige povezujejo flokule. Izjemno pomembna izvedba mešanja.
19
Mag.študij, IV.sem. 20
Mag.študij, IV.sem.
21
Mag.študij, IV.sem. 22
Mag.študij, IV.sem. 23
Mag.študij, IV.sem. 24
Mag.študij, IV.sem.
Mag.študij, IV.sem. 26
Mag.študij, IV.sem. 27
Mag.študij, IV.sem. 28
Mag.študij, IV.sem. 29
Mag.študij, IV.sem. 30
Mag.študij, IV.sem. 31
Mag.študij, IV.sem. 32
Mag.študij, IV.sem. e.o.f.