PROSZE O DOKŁADNE ROZWIĄZANIE I OPISANIE O METODACH OCZYSZCZANIA WÓD

Wody powierzchniowe zasilane są głównie poprzez opady atmosferyczne i spływ powierzchniowy. Ciek wodny może być drenujący jak i infiltrujący. Źródła zanieczyszczeń wód powierzchniowych możemy podzielić na punktowe i obszarowe. Źródła obszarowe to przede wszystkim spływy powierzchniowe z pól, z których wymywane są cząstki gleby z materią organiczną, resztki nawozów mineralnych. Źródła punktowe to wszelkiego rodzaju odprowadzenia (zrzuty) z oczyszczalni ścieków czy wody odprowadzane z terenów zurbanizowanych i placów zakładów przemysłowych. Nie małe znaczenie dla jakości wód mają odprowadzenia z systemów chłodniczych. W celu ograniczenia zanieczyszczeń współczesne metody idą w kierunku: zwiększenia retencji wód poprzez zalesienia czy zadrzewienia zlewni, wykonywania kanalizacji opaskowej wokół jeziora, nie przekraczania pojemności turystycznej cieku, monitoring wód szczególnie badania zawartości tlenu aby nie dopuscić do deficytu lub wyczerpania jego zasobów, Poważnym zagrożeniem dla cieków wodnych są zanieczyszczenia wprowadzane razem z wodami opadowymi wymywane z powietrza aerozole, spłukiwane zanieczyszczenia z terenów przemysłowych czy z utwardzonych obszarów miejskich. Można temu zaradzić poprzez: oczyszczanie wód opadowych w specjalnych separatorach, przetrzymywanie jej w zbiornikach retencyjnych i w określonych sytuacjach zagospodarowywanie np. poprzez: rozączanie, retencja, infiltracja podziemna, czy powierzchniowa, rozdeszczowanie na terenach zielonych lub wykorzystanie jako wodę przeciwpożarową.

Procesy stosowane do oczyszczania wody można podzielić na: · fizyczne, · chemiczne, · biologiczne. Mogą one być łączone w układy fizyczno-chemiczne, fizyczno-biologiczne. Do oczyszczania wody najczęściej wykorzystywane są następujące procesy jednostkowe: 1) NAPOWIETRZANIE i odpędzanie gazów (stripping)- usuwa z wody gazy rozpuszczone – powodujące smak i zapach wody oraz lotne związki organiczne, zwiększa zawartość tlenu, a przez usunięcie CO2 zwiększa odczyn pH wody. 2) KOAGULACJA – stosowana jest do usuwania z wody cząstek o rozdrobnieniu koloidalnym. Z koloidami usuwane są również inne zanieczyszczenia, np. bakterie, jony metali ciężkich, pestycydy i inne. W procesie koagulacji wykorzystywane są sole glinu i żelaza 3) SYDYMENTACJA, FLOATACJA- zapewniają usunięcie zawiesin obecnych zarówno w wodzie surowej, tzn. nie oczyszczonej, jak i w wodzie po koagulacji lub strącaniu chemicznym. W procesie tym usuwane są z wody cząsteczki mające ciężar właściwy większy niż woda. Podczas floatacji możliwe jest usunięcie z wody cząstek o ciężarze właściwym mniejszym niż woda, bądź większym- jeżeli zastosowane zostanie powietrze. Floatacja stosowana jest do usuwania zawiesin, których nie można usunąć w procesie sydymentacji, np. glonów oraz cząstek rozdrobnionych (koloidów) z wody o niskiej temperaturze. 4) FILTRACJA-usuwanie zawiesiny w połączeniu z innymi zanieczyszczeniami. W technologii tej wyróżnia się: · filtrację pospieszną- stosowana po wcześniejszych procesach oczyszczania wody · filtrację powolną- efekty uzyskane podczas filtracji pospiesznej i procesów biochemicznych 5) USUWANIE ZAWIESIN I GLONÓW PRZY ZASTOSOWANIU MIKROSIT - wysokie efekty eliminacji z wody mikroorganizmów oraz zawiesin organicznych i nieorganicznych. Czasami mikrosita stosowane są przed filtrami pospiesznymi lub powolnymi albo jako metoda doczyszczania ścieków na końcu układu ich oczyszczania. 6) WYMIANA JONOWA- w Polsce stosowana jest do oczyszczania wód przeznaczonych głównie do celów przemysłowych ( w szczególności dla energetyki), do usuwania związków powodujących twardość wody, do odsalania bądź demineralizacji wody 7) CHEMICZNE STRĄCANIE- usuwa niektóre jony. Po chemicznym strącaniu, podobnie jak po koagulacji, niezbędne są procesy sydymentacji, filtracji oraz czasami korekty pH. W Polsce stosowany najczęściej w oczyszczaniu wody do celów przemysłowych. Czasami stosowane łącznie z koagulacją 8) SORPCJA NA WĘGLU AKTYWNYM- służy głównie do usuwania rozpuszczonych związków organicznych. Węgiel aktywny używany jest z dużą skutecznością do obniżania zawartości zanieczyszczeń powodujących barwę, smak i zapach wody. 9) UTLENIANIE CHEMICZNE: · służy do usuwania związków barwnych oraz powodujących smak i zapach wody · utlenienia organicznych związków trudnych do usunięcia w pozostałych procesach jednostkowych · utleniania żelaza, manganu · dezynfekcji orza obezwładniania glonów. Utleniaczami stosowanymi najczęściej są: chlor, ozon, dwutlenek chloru i nadmanganian potasu. 10)PROCESY MEMBRANOWE- głównie do odsalania wód oraz w technikach specjalnych, np. do produkcji wody superczystej. W Polsce nie są stosowane powszechnie w zakładach uzdatniania wody do celów wodociągowych. Do procesów membranowych nalezą: · odwrócona osmoza (OO), · elektrodializa (ED), · odwrócona elektrodializa (OED), · ultrafiltracja (UF) · nanofiltracja (NF). Ultrafiltracja i nanofiltracja stosowane są do usuwania z wody związków barwnych i niektórych zanieczyszczeń nieorganicznych ( np. powodujących twardość ) oraz wirusów i bakterii. W zależności od membrany usuwane mogą być różne rozpuszczone domieszki i zanieczyszczenia. Największym współczynnikiem separacji zanieczyszczeń organicznych ( w tym bakterii i wirusów )i nieorganicznych charakteryzuje się odwrócona osmoza. Zastosowanie tej techniki wymaga wstępnego oczyszczenia wody- maksymalne usunięcie zawiesin, które w wyniku zagęszczenia na powierzchni membran mogą zatykać pory w membranach. 11)DEZYNFEKCJA- główne jej zadanie to niszczenie mikroorganizmów obecnych w wodzie i zabezpieczenie dobrej jakości sanitarnej wody w sieci wodociągowej. Celem dezynfekcji końcowej jest zniszczenie mikroorganizmów obecnych w wodzie po wcześniejszych procesach jej oczyszczania oraz zabezpieczenie wody przed wtórnym- w sieci- rozwojem organizmów żywych, głównie bakterii. Jako czynniki dezynfekujące stosowane są: · Chlor- dotąd najczęściej używany, · chloraminy, · dwutlenek chloru, · promieniowanie UV -maksymalna efektywność przy dł.fali 265nm · ozon. 12)INFILTRACJA- jest procesem, w którym przebiegają zarówno zjawiska fizyczne, chemiczne i biologiczne. Infiltracja znajduje coraz częstsze zastosowanie w oczyszczaniu zanieczyszczonych wód powierzchniowych. Realizowana jest jako naturalna i sztuczna. W sposób naturalny oczyszczana jest w gruncie. W sposób sztuczny w stawach infiltracyjnych, a następnie w gruncie. W wyniku infiltracji z wody usuwane są zawiesiny, koloidy, substancje rozpuszczone, bakterie, wirusy i glony oraz mikrozanieczyszczenia ( np. pestycydy, metale ciężkie). W praktyce uzdatniania wody procesy biochemiczne wykorzystywane są w wielu metodach uzdatniania, a mianowicie: · w reaktorach do nitryfikacji · w reaktorach do denitryfikacji · w filtrach powolnych i pospiesznych, · w biologicznie aktywnych filtrach węglowych · w metodzie sztucznej infiltracji · przy uzdatnianiu wody w warstwie wodonośnej.