w2, Inżynieria środowiska

Metody uzdatniania wody.
Uzdatnianie wody polega na dostosowaniu jej właściwości fizykochemicznych do wymagań
wynikających z jej przeznaczenia.Podstawowym czynnikiem decydującym o sposobie
uzdatniania wody jest jej skład.Dlatego przed doborem technologii uzdatniania wody
konieczne jest wykonanie analizy fizykochemicznej przez profesjonalne laboratorium.

Wskaźnik jakości wody.

Mętność wody

Barwa wody

Zapach wody

Odczyn wody

Twardość ogólna wody

Zasadowość

Żelazo

Mangan

Chlor

Chlorki

Amoniak

Azotyny

Azotany

Siarczany

Dwutlenek węgla

Utlenialność

Węgiel organiczny

Metoda uzdatnianie wody.

filtracja na węglu aktywnym

filtracja na węglu aktywnym

filtracja na węglu aktywnym/napowietrzanie wody

korekta pH

zmiekczanie wody/odwrócona osmoza

dekarbonizacja

odżelazianie wody

odmanganianie wody

filtracja na węglu aktywnym

demineralizacja

chlorowanie+filtracja na węglu aktywnym/odwrócona osmoza

chlorowanie

wymiana jonowa/odwrócona osmoza

wymiana jonowa/odwrócona osmoza

napowietrzanie/odkwaszanie/alkalizacja

filtracja na węglu aktywnym/chemiczne utlenianie+filtracja

filtracja na węglu aktywnym 
 

Odżelazianie i odmanganianie wody.
Wody podziemne są mniej narażone na zanieczyszczenia związane z gospodarczą działalnością
człowieka.Charakteryzują się jednak podwyższoną zawartością manganu i żelaza oraz obecnością siarkowodoru i
amoniaku.Zawartość żelaza waha się od ilości śladowych do kilkudziesięciu mg/l,natomiast managanu od ilości
śladowych do kilku mg/l.Wysokie stężenie żelaza i manganmu w wodzie powodują wzrost jej barwy i mętności,co
niekorzystnie wpływa na właściwości organoleptyczne.Ponadto na urządzeniach pojawiają się rdzawe
osady,zostawione przez mieszaniny uwodnionych tlenków żelazowych i manganowych.Odżelazianie i
odmanganianie sprowadza się do przeprowadzenia rozpuszczonych związków żelaza i manganu w formy trudno
rozpuszczalne,które są zatrzymywane na drodze filtracji na odpowiednim złożu,w filtrze pośpiesznym.Odżelazianie
wiąże się z profesjonalnym doborem rodzaju złoża.Zależy to od składu fizykochemicznego wody,postaci ,w jakiej
występuje żelazo czy managan,zawartości tlenu rozpuszczonego oraz dwutlenku węgla i związków organicznych.
Odżelazianie-(proces technologiczny) pod kątem usuwania żelaza i manganu
składa się z:
-napowietrzania wody surowej(za pomocą inżektora lub sprężarki i mieszacza wodno powietrznego)
-korekty odczynu wody
-filtracji na złożu
Jeśli żelazo i managan występują w znacznych ilościach odżelazianie powinno być przeprowadzone
dwustopniowo,z zastosowaniem jako pierwszego filtra usuwającego żelazo.
Odżelazianie wody i odmanganianie wiąże się również z odpowiednim doborem płukania filtrów.W zależności od
wybranego złoża
rozróżnia się:
-płukanie wodno-powietrzne(przy dużych wydajnościach)
-płukanie wodne
-płukanie wodne z dozowaniem KMnO4
Filtry odżelaziające i odmanganiające montuje się zawsze przed filtrami zmiękczającymi wodę.Odżelazianie wody
stosuje się jako pierwsze.

Najczęściej stosowane złoża w procesie uzdatniania wody(usuwanie żelaza i manganu-odżelazianie
i odmanganianie.)

Bewaclean.
Mineralne złoże filtracyjne bez dodatku chemicznych subsatncji regenerujących.Może być stosowane w
kompozycji z innymi złożami przy uzdatnianiu wody o niskim odczynie pH i dużej zawartości żelaza i
manganu.Może być również wykorzystywane do odkwaszania wody,usuwania agresywnego CO2 oraz
neutralizacji ścieków kwaśnych.Odżelazianie przez złoże Bewaclean niesie ze sobą zaletę
wzbogacania jej w magnez.Gęstość nasypowa : 1400 - 1600 g/l.

Birm.
Granulowany materiał filtracyjny o właściwościach katalitycznych-odżelazianie,usuwanie mnaganu z
wody.Nie zużywa się w procesie uzdatniania wody.Nagromadzone zanieczyszczenia zostają usunięte
podczas płukania wstecznego.Gęstość nasypowa : 700 - 800 g/l.Birm należy do złóż
katalitycznych.Odżelazanie z zastosowaniem tego złoża wymaga napowietrzania fizycznego wody przez
aspirator.

Filter AG.
Granulowany materiał filtracyjny o dużej porowatości.Jego głównym składnikiem jest dwutlenek
krzemionki.Ze względu na lekkość złoża,przepływ wody podczas płukania wstecznego oraz długość jego
trwania są znacznie zredukowane.Dodatkową zaletą tego złoża są małe spadki ciśnienia podczas
uzdatniania wody.Gęstość nasypowa : 380 - 420 g/l.Przy duzych zawartościach żelaza w wodzie Filter AG
używa się na pierwszym stopniu odżelaziania.

Greensand.
Materiał filtracyjny otrzymywany z naturalnego glaukonitu.Jest złożem utleniającym i filtrującym.Uzdatnianie
wody pod kątem usuwania żelaza,managanu,siarkowodoru.Wymaga regeneracji za pomocą roztworu
nadmanganianu potasu.Regeneracja może być przeprowadzana okresowo lub w sposób ciągły.Stosowana
dawka przy regeneracji okresowej wynosi ok 3 g KMnO4/l złoża.Gęstość ansypowa : 1360g/l.Odżelazianie
na złożu Greensand jest bardzo skuteczne.

MTM.
Materiał filtracyjny stosowany do usuwania z wody żelaza,manganu,siarkowodoru.Wymaga okresowej
regeneracji KMnO4.Wykonany z syntetycznego glaukonitu.Jest złożem lekkim.Gęstość nasypowa : 430 g/l.
Odżelazianie wody na tym złożu jest skuteczne

MANGANESE GREENSAND
MANGANESE GREENSAND otrzymywany jest z naturalnego produktu
glaukonitu. Jest złożem utleniającym i filtrującym. Stosowany jest do
usuwania z wody żelaza, manganu, siarkowodoru. Wymaga
regeneracji za pomocą roztworu nadmanganianu potasu KMnO4. Regeneracja
może być przeprowadzana okresowo (w przypadku, gdy woda zawiera tylko
mangan lub niewielkie ilości żelaza lub w gospodarstwach
domowych) lub w sposób ciągły (przy większej zawartości żelaza, w
instalacjach przemysłowych). Stosowana dawka przy regeneracji okresowej
wynosi ok. 3 g KMnO4/l złoża. Opóźnienie lub brak regeneracji może
spowodować trwałe uszkodzenie złoża.
UWAGA: Przed rozpoczęciem eksploatacji złoże MANGANESE GREENSAND
należy zregenerować przy pomocy roztworu KMnO4.
WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE
kolor czarny
gęstość nasypowa 1360 g/l
wielkość czynna 0,30-0,35 mm
współczynnik jednorodności 1,6
strata objętości przez rok użytkowania 2%
WARUNKI EKSPLOATACYJNE
zakres pH 6,2-8,5
max. temperatura wody 27,6 oC
max. zawartość żelaza i manganu 15 mg/l
max. zawartość siarkowodoru 5 mg/l
wysokość złoża 760 mm
wolna przestrzeń min. 50% wysokości złoża
prędkość przepływu podczas pracy 8-12 m/h
prędkość przepływu podczas płukania 25-29 m/h

Zmiękczanie wody.
Nadmierna twardość wody jest przyczyną powstawania kamienia kotłowego(a co za tym idzie zmniejszenia
wydajmności procesu grzewczego w urządzeniach pracujących na zasadzie wymiany ciepła) oraz większego
zużycia środków myjąco - piorących.Zmiękczanie wody polega na usuwaniu twardości na drodze wymiany
jonowej.Twardość ogólna,będąca sumą twardości węglanowej i niewęglanowej jest usuwana na kationicie silnie
kwaśnym w cyklu sodowym.Podczas przepływu wody przez zywicę jonowymienną powodujące twardość jony
wapnia i magnezu wymieniane są na jonmy sodu.Gdy zdolność jonowymienna złoża jest wyczerpana,jest ono
regenerowane roztworem soli.Zmiękczanie jest skuteczne i długoletnie pod warunkiem
regeneracji złoża.Częstość regeneracji filtrów zmiękczajacych zalezy od twardości oraz ilości uzdatnianej wody.
Filtry zmiękczajace dobiera się biorąc pod uwagę zdolności jonowymienne urządzenia tj.iloczyn trzech
następujących wartości:
-twardość wody surowej
-przepływ hydrauliczny
-czas tworzenia solanki
Woda poddawana zmiękczeniu powinna być odżelaziona i odmanganiona,w przeciwnym wypadku część
zdolności jonowymiennej zostanie wykorzystana na wymianę jonów żelaza i managanu.Ponadto
ponadnormatywne ilości żelaza skracają żywotność żywicy nawet o 50%.

Żywica jonowymienna - zmiękczanie wody.Amberlite SR1L Na.
Żelowy kationit silnie kwaśny typu poliestyrenu sulfonowanego.Może być stosowany w instalacjach zmiękczania
wody pitnej lub mającej kontakt z żywnością.Ciężar nasypowy : 820 g/l.



Klasyfikacja wody wg jej twardości:
<5 stopni niemieckich woda bardzo miękka
5-10 stopni niemieckich woda miękka
10-20 stopni niemieckich woda średnio twarda
20-30 stopni niemieckich woda twarda
>30 stopni niemieckich woda bardzo twarda

Korzyści wynikające z uzytkowania wody miękkiej:
-systemy centralnego ogrzewania
-urządzenia typu:pralki,zmywarki itp.
-kabiny natryskowe(naloty na szybach)
-armatura sanitarna
-jakość prania
-jakość kąpieli(wysuszona skóra)
Zmiękczanie wody w domach , pensjonatach itp.przynosi wymierne korzyści ,które trwają długie lata.

Zmiękczanie wody polega na usunięciu z niej jonów wapnia i magnezu,które powoduja tzw .twardość wody. Zmiękczacz w kolumnach wypełniony jest żywicą jonowymienną,której zadaniem jest pozbawianie wody w/w jonów. Regeneracja tego złoża polega na wymianie jonów twardych na jony miękkie pochodzące z roztworu wodnego soli kuchennej używanej do regeneracji złoża.

Zmiękczanie wody.

polega na usunięciu z niej
jonów wapnia i magnezu.

Klasyfikacja wody wg jej
twardości
d - oznacza stopień niemiecki

<5 d woda bardzo miękka
5-10 d woda miękka
10-20 d woda średnio twarda
20-30 d woda twarda
>30 d woda bardzo twarda

Zgodnie z zaleceniami
Światowej Organizacji Zdrowia
oraz normami(Rozporządzenia
Ministra Zdrowia z dn.
4 września 2000 r.) twardość
ogólna wody do picia powinna
wynosić
60-500 CaCO3/l.