Download pdf - Zapiski predavanj 9) Sekundarno čiščenje odpadne vode

A.Bombač – Mehanski postopki čiščenja odpadnih vod Zapiski predavanj

Mag.študij, IV.sem. 1

9) Sekundarno čiščenje odpadne vode


Mag.študij, IV.sem.

9.1 Aeracija. . . glavni namen: zmanjšanje BOD vrednosti. Najpogosteje so v uporabi površinski aeratorji

2



9.1 Aeracija. . . glavni namen: zmanjšanje BOD vrednosti. Najpogosteje so v uporabi površinski aeratorji

3



Dovod komprimiranega zraka

4

AerationTubeSystem.mp4

AerationTubeSystem.mp4

DISC DIFFUSERS.mp4

DISC DIFFUSERS.mp4



S postopki, ki opredeljujejo “mehansko procesno tehniko“ spreminjamo snovno

sestavo oziroma njene fizikalne lastnosti, pri čemer so delci snovi večji od 1m

koloidna raztopina

koloidni delci,

makromolekule

grobe disperzije

zrna, kapljice,

plinasti mehurčki,…

10-3 [m]

[mm][m][nm]

10-6 [m]10-9 [m]

9.2 Koagulacija, mešanje, flokulacija



9.2 Koagulacija, mešanje, flokulacija

. . . kot sklop sekundarnega čiščenja s

- koagulacijo, mešanjem in flokulacijo

- običajno sledi sedimentacija in

- flotacija

Floats

FlotationInfluent (from

Primary treatment)

6



Po preliminarnem čiščenju in primarnem čiščenju se odstrani:

Še vedno pa ostajajo najfinejši (<1m), ki jih je v nadaljnjem čiščenju potrebno odstraniti s pomočjo koagulacije in flokulacije.

Ti najfinejši, stabilni delci relativno majhne gostote, lahko lebdijo več let (tudi več deset let, v kombinaciji z veliko specifično površino sto let in več…). Zgolj s fizikalnimi postopki so neizločljivi.

90 – 95% usedljivih delcev organ./anorganskega izvora

40 – 60% TSS

25 – 39% BOD (če so pristni organski delci)

Koagulacija, mešanje, flokulacija



Koloidni delci… so tako majhni, da gravitacija nanj nima vpliva. V suspenziji ostajajo kot stabilni delci. Razlog je v medsebojnem odboju, ki preprečuje medsebojno združevanje v večje skupine delcev…

Koloide lahko destabiliziramo z dodajanjem določenih kemikalij, to so koagulanti. Te kemikalije povzročijo razpad medsebojne odbojne sile, delci postanejo nestabilni, kar v nadaljevanju omogoča ob dodajanju drugih kemikalij (flokulanta) sprijemanje delcev v novo tvorbo, to so flokule (flocks).

8

gostotami



V (odpadni) vodi so prisotni:- Hidrofilni in - Hidrofobni koloidni delci.

Hidrofilni delci nase vežejo vodo, zaradi polarnih skupin na njihovi površini:-- hidroksilna (–OH),- karboksilna (–COOH) in - amino skupina (–NH2).



V (odpadni) vodi so prisotni:- Hidrofilni in - Hidrofobni koloidni delci.

Hidrofilni delci nase vežejo 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 povzročajo motnost vode.

Koloidni

delec



Koagulacija

Proces zmanjševanja naboja koloidnih delcev do izoelektrične točke 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,

Večvalentne so bolj učinkovite; 3-valentne 50 x bolj učinkovite od 2-valentnih in

1000 x bolj od 1-valentnih.

11




koag.mp4

koag.mp4



FlokulacijaJe proces, tvorba kosmov ali flokul (flocs) iz kemijsko destabilizira-nih delcev.



FlokulacijaJe proces, tvorba kosmov ali flokul (flocs) iz kemijsko destabilizira-nih delcev. Pri gibanju, to omogočimo z rahlim mešanjem, se ti delci medsebojno povezujejo v večje, ki jih potem lažje odstranimo na različne načine; s sedimentacijo, filtracijo, flotacijo . . .




Ločimo dve vrsti flokulacije: - makroflokulacija, delci velikosti med 1 in 2m IN- mikroflokulacija, delci od 0,001 do 1m.

1 - 2m 0,001 do 1m



Mixing &flocculation





Največji vrtinci so reda velikosti 1/2 do 1/3 dimenzije mešalne naprave, manjši so določeni 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 večanjem vnosa energije se meja med makro in mikromešanjem vse bolj manjša, manjši vrtinci postajajo še manjši, do velikosti (skale) Kolmogorova ().

41

3

kl

lk. . . Kolmogorova skala, m . . . Kinematična viskoznost, m2/s . . . Specifična energija na določeni lokaciji, J/sHkg

Specifična energija je različna po volumnu, -> povprečno specifično energijo:

m

P

P . . . Moč mešanja, Wm . . . Masa kapljevine v napravi

. . . Disipirana specifična energija, J/sHkg18



Če so kosmi po koagulaciji premajhni, slabo usedljivi, jih je potrebno “povezati“ v večje. Dodamo flokulante, to so naravni ali pa sintetični polimeri in so v vodi topni - polielektroliti. Vzdolž svoje polimerne verige imajo funkcionalne skupine, ki ionizirajo. Tako s svojimi ionizirajočimi deli verige povezujejo flokule. Izjemno pomembna izvedba mešanja.

19





Izvajanje koagulacijePredhodno se laboratorijsko izvede teste za ugotovitev optimalnih količin in vrst dodatkov, to so testi v čašah (Jar test)

21



0:47s 2:33

flokul-FloChem.mp4

flokul-FloChem.mp4







Izvedbe intenzivnega mešanja

brez povratnega mešanja

(reduced back mixing)

25



zamašitev














Mag.študij, IV.sem.e.o.f.