ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ. Μορφές ρύπων νερού

Transcript

1 ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ Μορφές ρύπων νερού 1

2 ΦΥΣΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ Ως φυσικές διεργασίες ορίζονται εκείνες οι διεργασίες κατά τις οποίες παραμένει αναλλοίωτη η χημική σύσταση του νερού. Αντίστοιχα χημικές ορίζονται εκείνες που έχουν ως αποτέλεσμα την μεταβολή της χημικής σύστασης του νερού. Ο κατάλληλος συνδυασμός φυσικών, χημικών και βιολογικών διεργασιών χρησιμοποιείται σε συστήματα επεξεργασίας ξργ πόσιμου νερού. 2

3 Οι φυσικές διεργασίες που εφαρμόζονται για την επεξεργασία του πόσιμου νερού είναι: Άντληση: μεταφορά του νερού στην εγκατάσταση επεξεργασίας Εσχάρωση: απομάκρυνση των στερεών μεγάλου μεγέθους Εξάμμωση: δεξαμενή καθίζησης για την απομάκρυνση της άμμου Ανάμιξη κροκιδωτικών, οξειδωτικών, πολυηλεκτρολύτη με το νερό Κροκίδωση: αποσταθεροποίηση σωματιδίων κολλοειδών διαστάσεων Συσσωμάτωση: συσσωμάτωση σωματιδίων κολλοειδών διαστάσεων και σχηματισμός κροκίδων Καθίζηση: Απομάκρυνση κροκίδων σε δεξαμενή καθίζησης Προσρόφηση: απομάκρυνση διαλελυμένων οργανικών ενώσεων με προσρόφηση 3

4 Οι φυσικές διεργασίες μπορούν να ταξινομηθούν με βάση τον μηχανισμό διεργασίας σε: μηχανικούς διαχωρισμοούς: με την βοήθεια μηχανικής διάταξης, εκμεταλλευόμενοι τις διαφορετικές φυσικές ιδιότητες των συστατικών π.χ. μέγεθος, πυκνότητα φυσικούς διαχωρισμούς εκμεταλλευόμενοι την μεταφορά μάζας π.χ. εκχύλιση, διάλυση, ξήρανση, απορρόφηση, εκφύσηση 4

5 και με βάση τις φάσεις των συστατικών στο αρχικό μίγμα που θα διαχωριστεί: Αερίου αερίου (απορρόφηση, συμπύκνωση) Αερίου υγρού (κυκλώνες, ξήρανση) Αερίου στερεού (κυκλώνες, διήθηση αέρα) Υγρού υγρού (απόσταξη) Υγρού στερεού (διήθηση, καθίζηση) Στερεού - στερεού (κοσκίνιση) 5

6 Κατηγορίες επεξεργασίας νερών Κατηγορία Περιγραφή Προέλευση Α Καμία επεξεργασία Μερικά νερά γεωτρήσεων Περιστασιακά νερά υψιπέδων Β Μόνο απολύμανση Μερικά νερά γεωτρήσεων Περιστασιακά νερά υψιπέδων Γ Κλασική επεξεργασία Νερά ποταμών χαμηλών περιοχών νερού και ταμιευτήρων Δ Ειδική επεξεργασία Από αγροτικές περιοχές νερού (Fe, και Mn) απομάκρυνση χρώματος Απομάκ. Ιχνοστοιχείων Βιομηχανικά νερά Απομάκρυνση φυκιών Απομάκρυνση οργανικών 6

7 Διαγράμματα μονάδων επεξεργασίας διαφορετικών κατηγοριών νερού Κατηγορίες επεξεργαςίας Υπόγειο νερό Κατηγορία Β Τυπική επεξεργασία νερού Κατηγορία Γ Ειδική επεξεργασία νερού Κατηγορία Δ Προεπεξεργασία Εισαγωγή Εισαγωγή Εισαγωγή Χονδρή σχάρα Εσχάρωση Λεπτή σχάρα Άντληση Άντληση Αποθήκευση Αποθήκευση Εξισορρόπηση Εξισορρόπηση Εξουδετέρωση Εξουδετέρωση Αερισμός Αερισμός Αερισμός Αποσκλήρυνση Χημική προεπεξεργασία Απομάκρυνση φυκιών 7

8 Κατηγορίες επεξεργαςίας Υπόγειο νερό Κατηγορία Β Τυπική επεξεργασία νερού Κατηγορία Γ Ειδική επεξεργασία νερού Κατηγορία Δ Πρωτοβάθμια επεξεργασία Κροκίδωση συσσωμάτωση Καθίζηση Κροκίδωση συσσωμάτωση Καθίζηση Δευτεροβάθμια επεξεργασία Διήθηση Διήθηση Απολύμανση Απολύμανση Απολύμανση Απολύμανση Προχωρημένη επεξεργασία Προσρόφηση Ενεργός άνθρακας Διαχωρισμοί μεμβρανών Απομάκρυνση Σδή Σιδήρου -μαγγανίουί Απομάκρυνση αλογονομένων παραγώγων Φθορίωση Φθορίωση Φθορίωση Φθορίωση Δίκτυο διάθεσης Διάθεση Διάθεση Διάθεση 8

9 Απαιτούμενη επεξεργασία για ειδικούς ρύπους Παράμετρος Επιπλέοντα στερεά Αιωρούμενα στερεά Φύκια Επεξεργασία Σχάρα για χοντρά και λεπτά στερεά Μικροκόσκινα Μικροκόσκινα, προχλωρίωση, προσρόφηση σε άνθρακα, γρήγορη διήθηση Θλό Θολότητα Χρώμα Οσμή, γεύση Σκληρότητα Σίδηρος, μαγγάνιο > 1mg/L < 1mg/L Παθογόνοι μικροοργανισμοί/100 ml < >100 Ελεύθερη αμμωνία Κροκίδωση, καθίζηση, Υστεροχλωρίωση Κροκίδωση, συσσωμάτωση, διήθηση Ενεργός άνθρακας Συσσωμάτωση, διήθηση, αποσκλήρυνση με lime Προχλωρίωση Συσσωμάτωση, διήθηση, υστεροχλωρίωση Υστεροχλωρίωση Συσσωμάτωση, διήθηση, υστεροχλωρίωση Προχλωρίωση Συσσωμάτωση, δήθ διήθηση, υστεροχλωρίωση Υστεροχλωρίωση Προσρόφηση 9

10 Προεπεξεργασία Με τον όρο αυτό ονομάζουμε εκείνες τις διεργασίες που εφαρμόζονται για την προετοιμασία του νερού για την κύρια επεξεργασία καθαρισμού του. Οι διεργασίες προεπεξεργασίας ργ του πόσιμου νερού υιοθετούνται ανάλογα με την ποιότητα του ακατέργαστου νερού. Οι διεργασίες προεπεξεργασίας είναι : Εσχαρισμός Εξάμμωση Αποιλύωση Απομάκρυνση ελαιωδών Μικροκοσκίνισμα 10

11 Απομάκρυνση αιωρουμένων στερεών Αιωρούμενα στερεά διαφορετικού μεγέθους και σύνθεσης παρουσιάζονται και δημιουργούν προβλήματα κυρίως σε επιφανειακά νερά. Εμφανίζονται με την μορφή ορατών ξένων σωμάτων όπως άμμος, και φυτικά υπολείμματα, τα οποία σύμφωνα με την πυκνότητα τους ταξινομούνται σε καθιζάνοντα, αιωρούμενα ή επιπλέοντα. 11

12 Απομάκρυνση αιωρουμένων στερεών Επίσης εμφανίζονται με την μορφή ορατής θολότητας, η οποία προκαλείται από σωματίδια κολλοειδούς μεγέθους και τα οποία μειώνουν την ορατότητα σε λιγότερο από ένα μέτρο. Εμφανίζονται και με την μορφή λεπτοδιασκορπισμένων αιωρούμενων στερεών σε τόσο μικρή συγκέντρωση που να μην είναι ορατή μια ρύπανση, η οποία όμως με την πάροδο του χρόνου οδηγεί σε ρύπανση του δικτύου διανομής. 12

13 ΑΣ κάθε μεγέθους θα πρέπει να κρατούνται μακριά από την ύδρευση Διότι οι μικροοργανισμοί μπορούν να συγκρατηθούν πάνω σε αυτά και να αποφύγουν την απολύμανση. Μεγάλα επιπλέοντα υλικά που συναντώνται στην υδρομάστευση από ποταμούς, όπως φύλλα, χαρτιά, ξύλα κλπ διαχωρίζονται με την βοήθεια σχάρων. Μηχανικές σχάρες πρέπει να προτιμούνται για να μην μαζεύονται στην σχάρα υλικά που θα οδηγήσουν στην σήψη. Όταν η υδρομάστευση γίνεται από χαμηλά σημεία λιμνών και ταμιευτηρίων αρκεί ένα διάτρητο καλάθι το οποίο ξεπλένεται με την αναστροφή του νερού όταν σταματά η αντλία. Κατά κύριο λόγο χρειάζεται για την αποφυγή εισόδου ψαριών στην υδρομάστευση. 13

14 Μικρά και μεγάλα ποτάμια που ρέουν γρήγορα συμπαρασύρουν ρ ιδιαίτερα σε περιόδους υψηλής στάθμης άμμο η οποία μπορεί να προξενήσει βλάβες στις εγκαταστάσεις. Μπορεί να λυθεί με την κατασκευή ενός αμμοσυλλέκτη. Για το μικρό μρς μέρος λεπτού άμμου που διαφεύγει είναι αναγκαίο ένα κόσκινο. 14

15 Εσχάρωση Εφαρμόζεται μόνο σε επιφανειακά νερά και μάλιστα: Χοντρή σχάρα, διάμετρος 3-10 cm Μεσαία σχάρα, διάμετρος 1-3 cm Λεπτή σχάρα, διάμετρος 0,3-1 cm Σε υδρομαστεύσεις από ποταμούς χρησιμοποιούνται χοντρές εσχαρώσεις μεσαίου μεγέθους με ηλεκτρική απομάκρυνση των ψαριών. Η σχάρα επιλέγεται ίση με το πλάτος του αύλακα εισόδου. Η ταχύτητα ροής πρέπει να είναι τουλάχιστον 0,5 μέτρα / δευτ. για να μην δρα η σχάρα ως αμμοσυλέκτης. Η επιφάνεια εισόδου πριν την σχάρα τοποθετείται προς την ροή της κίνησης του ποταμού ή το πολύ κάθετα στην κίνηση του, για να περισυλλέγονται το δυνατόν λιγότερα επιπλέοντα σώματα. Σε λίμνες και φράγματα όπου η υδρομάστευση γίνεται σε μεγαλύτερο μγ βάθος, χρησιμοποιούμε μ λεπτές σχάρες. 15

16 Μηχανικές σχάρες εγκαταστάσεις 16

17 17

18 18

19 Κόσκινα Κατά την κοσκίνιση διαχωρίζομαι την στερεή φάση από την υγρή με την χρήση ενός δυσδιάστατου πλέγματος. Τα σωματίδια της στερεής φάσης, των οποίων η διάμετρος είναι μεγαλύτερη από την διάμετρο των πόρων του πλέγματος, συγκρατιόνται πάνω στο πλέγμα και απομακρύνονται. Αάλ Ανάλογα με το μέγεθος των ανοιγμάτων του πλέγματος που χρησιμοποιείται τα διακρίνουμε σε μακροκόσκινα μ ρ (>0,3 mm) και μικροκόσκινα (0,1 mm <). Τα μακροκόσκινα τοποθετούνται στη ροή με χαμηλή πτώση πίεσης (περιστροφικά, σταθεροί σουρωτές) ή και τροφοδοτούνται με αντλία (στατικό ή περιστροφικό αυτοκαθαριζόμενο κόσκινο, μηχανικό φίλτρο). 19

20 20

21 Κόσκινο με εγκατάσταση καθαρισμού 21

22 Aπομακρύνουμε από τα επιφανειακά νερά επιπλέοντα υλικά τα οποία διαπερνούν την λεπτή εσχάρωση, για να μην ενοχλούν την κροκίδωση, καθίζηση και διήθηση. Xρησιμοποιούνται ύ κόσκινα με οπές μικρότερες από 100 μικρόμετρα. Χρησιμεύουν για την απομάκρυνση του μεγαλύτερου μέρους του πλανκτόν,, κατά την κατεργασία νερών από λίμνη. μη Η ταχύτητα περιστροφής και η πλύση ρυθμίζεται σε εξάρτηση από την μείωση της πίεσης. Η κατανάλωση του νερού πλύσης είναι το 1-5%. 22

23 Η ποσότητα του νερού που περνά μέσα από το πλέγμα του μικροκόσκινου σε σχέση με την πτώση της πίεσης, δίνεται από την εξίσωση: LogH = logh 0 + IV ή Η = H 0 e IV H = απώλεια ύψους για τον όγκο V, [m] Η 0 = η απώλεια ύψους για καθαρό πλέγμα, [m] Ι = δείκτης διηθησιμότητας, [m -3 ] V = ο όγκος του διηθήματος ανά μονάδα επιφάνειας του πλέγματος, [m -3 ] Απώλεια ύψους σε συνάρτηση με το V 23

24 Παράδειγμα η υδρομάστευση από την λίμνη Bodensee, Διάμετρος του Μικροκόσκινου 3,10 μέτρα, μήκος 428 4,28 μέτρα, παροχή Q σε κάθε τύμπανο 0,675 m3/sec. Μικροκόσκινο από ανοξείδωτο χάλυβα V4A, διάμετρος πόρων 40 μm, στα 50 mm μείωσης της πίεσης αρχίζει να περιστρέφεται το τύμπανο με 0,13 στροφές στο λεπτό, στα 250 mm πτώσης της πίεσης η στροφές είναι 0,39 στροφές /λεπτό. Κατανάλωση νερού πλύσης 0,1 %. 24

25 25

26 26

27 Εξάμμωση Κατά την υδροληψία από ποταμούς είναι αναγκαία η χρήση αμμοσυλλέκτη, μερικές φορές και σε πηγές που φέρουν άμμο. Με την αμμοσυλλογή επιθυμούμε να κρατήσουμε στερεά περιεχόμενα σώματα, περίπου στο μέγεθος κόκκου πάνω από 0,2 mm. Τα μικρότερα απομακρύνονται με τις διεργασίες της καθίζησης και διήθησης. Η δεξαμενή εξάμμωσης είναι μια δεξαμενή καθίζησης και ισχύουν όσα θα αναφερθούν για την καθίζηση διακεκριμένων στερεών. Γίνεται συνήθως σε ένα κανάλι- δεξαμενή καθίζησης. Χρησιμοποιούνται επίσης και υδροκυκλώνες που δίνουν επίσης πολύ καλά αποτελέσματα για στερεά από 0,1 0,5 mm. Στην περίπτωση των ορθογώνιων καναλιών η οριζόντια επιφάνεια του καναλιού υπολογίζεται από την ταχύτητα καθίζησης του μικρότερου στερεού που θέλουμε να απομακρυνθεί και τη μέγιστη παροχή. ρχή 27

28 Η οριζόντια ταχύτητα ροής στον αμμοσυλέκτη θα έπρεπε να είναι τουλάχιστον 0,25 m/s. Η οριζόντια ταχύτητα του νερού V, που καθορίζεται από την κάθετη προς την ροή επιφάνέια στο σημείο εισόδου, πρέπει να είναι μικρότερη ή ίση της ταχύτητας παρασυρμού (V<Vsc). Τα κανάλια εξάμμωσης σχεδιάζονται με τέτοια διατομή ώστε η αύξηση της παροχής q να μην αλλάζει την οριζόντια ταχύτητα του νερού και να έχομε απομάκρυνση πάντα του ίδιου μεγέθους στερεών. Τα στερεά που συγκεντρώνονται στον πυθμένα απομακρύνονται με αντλίες αναρρόφησης, με αλυσιδωτά ξέστρα και με συστήματα ανύψωσης αέρα. 28

29 Αμμοσυλλέκτης 29

30 Αμμοσυλλέκτης 30

31 Σε χείμαρρους, ποταμούς, λίμνες, και ταμιευτήρες εμφανίζονται μικροσκοπικά φύκια και σε συνδυασμό με την ποιότητα του νερού ακόμα πράσινα και μπλε φύκια, μαζί και πρωτόζωα. Πρέπει να κατακρατώνται διότι είναι Ελαφρώς ορατά Εμποδίζουν την χημική οξείδωση απολύμανση (προστασία των βακτηρίων στο εσωτερικό τους), Κατακάθονται στο εσωτερικό των αγωγών του δικτύου και προκαλούν αύξηση των μικρόβιων και της σήψης. Μερικάαπόαυτάείναικαιταίδιαφορείςκαιδημιουργούνοσμή και γεύση (π.χ. μυρουδιά τερπινόλης και γεύση ψαριού). Μερικά φύκια παράγουν και διάφορες τοξίνες που είναι τοξικές για τα ζώα και τους ανθρώπους. 31

32 32

33 33

34 Ικανοποιητική απομάκρυνση των μικροσκοπικών φυκιών επιτυγχάνεται με διήθηση μέσο κοκκωδών υλικών. Μεγάληεπιτυχία παρουσίασαν τα φίλτρα μικρής ροής. Συχνότερα όμως εφαρμόζονται τα φίλτρα μεγάλης ροής, κατά προτίμηση η διστρωματικά,, με διάμετρο κόκκων του επάνω στρώματος από 1,2 2 mm. 34

35 Ιδιαίτερα μικρά και κινητικά φύκια δεν κατακρατώνται από ταχέα φίλτρα (<60%). Στην προκειμένη περίπτωση είναι αναγκαία η κροκίδωση πριν την διήθηση. Μια μικροκροκίδωση ρ ή και κροκιδωτική διήθηση η είναι αρκετή. Επίσης καλά αποτελέσματα επιτυγχάνει και η οζόνωση, διότι αυτή ακινητοποιεί και συγχρόνως συσσωματώνει τα φύκια. 35

36 Ποτάμια με μικρή ταχύτητα ροής και με εισερχόμενα ρεύματα μεγάλης ροής οδηγούν κατά περιόδους σε αύξηση των αιωρουμένων στερεών πάνω από 20 mg/l. Ένα παρόμοιο νερό μπορεί να καθαριστεί μόνο με διήθηση υποστηριζόμενη από κροκίδωση, ακόμα και αν τα ΑΣ είναι ανόργανης φύσης. Πολύ επιβαρημένα ποτάμια με πάνω από 500 mg/l ΑΣ επεξεργάζονται μόνο με σύνθετες μεθόδους που αποτελούνται από κροκίδωση, καθίζηση και διήθηση. 36

37 Πίν. 3-4: Απομάκρυνση στερεών Στερεό Συγκέντρωση Μέθοδος Δόση dmm g/m 3 g/m 3 Επιπλέοντα >10 <10000 Εσχάρες - Ψάρια, φυτά <1 >0,1 Διάτρητο καλάθι - Άμμος 0, Αμμοσυλέκτης - Φύκια,, πρωτόζωα Κόσκινα - ή Ταχέα φίλτρα ή βραδέα φίλτρα Φυτά <200 Κόσκινα Ή λεπτομερές σούρωμα Μικρά φύκια Κροκίδωση + ταχέα φίλτρα ή βραδέα φίλτρα

38 Πίν. 3-4: Απομάκρυνση στερεών Στερεό Συγκέντρωση Μέθοδος Δόση d mm g/m 3 g/m 3 Ανόργανα συστατικά και φύκια Κροκίδωση + ταχέα φίλτρα Κροκίδωση + Καθίζηση + ταχέα φίλτρα 2-20 Ανόργανα συστατικά + απόβλητα + φύκια Κροκίδωση + Καθίζηση με επιστροφή λάσπης + ταχέα φίλτρα Χρώμα, Κροκίδωση + Καθίζηση η με οξειδωσιμότητα, επιστροφή λάσπης + ταχέα κολλοειδή φίλτρα + βραδέα φίλτρα 38

39 Αιωρούμενα Στερεά μικρότερα από 0,001 mm δεν συμπεριφέρονται ως στερεά αλλά ως κολλοειδή που προκαλούν στο νερό θολότητα ιριδισμό Χρώμα οξειδωσιμότητα Απομακρύνονται πλήρως μόνο με εντατική κροκίδωση. Η υψηλή δόση του κροκιδωτικού mg/l απαιτεί ακόλουθη καθίζηση σε δεξαμενές επαφής λάσπης όπως και ακόλουθη διήθηση του νερού. 39

40 Οξείδωση Είναι απαραίτητη 1. Σε υπόγεια αναγωγικά γ νερά που αντλούνται από μεγάλο βάθος. 2. Σε επιφανειακά νερά που φέρουν μαζί τους συχνά ουσίες που θα έπρεπε να οξειδωθούν. Με ισχυρά οξειδωτικά μπορούμε να επιτύχουμε ένα οξειδοαναγωγικό δυναμικό μέχρι και +800 mv. Κάτω από αυτές τις συνθήκες της οξείδωσης συνδυάζεται και η απολύμανση. 40

41 Οξείδωση Η αναγκαιότητα της οξείδωσης του νερού αποδεικνύεται 1.Με την μέτρηση η του διαλυμένου οξυγόνου (DO) DO μικρότερο από 3mg/L 1.Του οξειδοαναγωγικού δυναμικού (Redox) ΟΑ κάτω από +200mV Τιμές κάτω από 1 mg/l και καθιστούν αναγκαία mv αντίστοιχα την 41

42 Οξείδωση Η απλούστερη μέθοδος: Διάλυση ατμοσφαιρικού οξυγόνου με την μέθοδο της ανταλλαγής αερίων. Εμπλουτισμός των νερών σε ανοικτές εγκαταστάσεις και με περιορισμένο χρόνο επαφής μέχρι και 6mg/L, (απόρροια της χαμηλής ειδικής πίεσης του οξυγόνου ) Σε κλειστές εγκαταστάσεις με συνθετικές πλάκες μέχρι και 10 mg/l, δηλαδή κατάσταση κορεσμού κάτω από ατμοσφαιρική πίεση. 42

43 Οξείδωση Οξείδωση του 1. δισθενή σιδήρου 2. μαγγανίου σε δυσδιάλυτα μεγαλύτερου σθένους υδροξείδια και συνοδεύεται σχεδόνπάντα από καθίζηση και διήθηση 43

44 Οξείδωση 3. Για την οξείδωση υψηλών συγκεντρώσεων αμμωνίας σε νιτρικά απαιτείται η τριπλάσια ποσότητα σε οξυγόνο. Επιτυγχάνεται με την 1. συνεχή τροφοδοσία οξυγόνου, 2. με πολλαπλό αερισμό ή 3. στεγνή διήθηση ή 4. ακόμα και με τεχνικό οξυγόνο από το οποίο μπορούν γρήγορα ρ ναδιαλυθούν20-30 mg/l 44

45 Οξείδωση Οξείδωση οργανικών ιχνοστοιχείων: πρέπει να εφαρμοσθούν ισχυρότερα οξειδωτικά μέσα. 1. Διαλύματα ισχυρών οξειδωτικών (π.χ. συνδυασμός όζοντος και υπεροξειδίου του υδρογόνου) στο νερό 2. Ιδιαίτερα μεγάλη οξειδωτική δράση αναφέρεται στον συνδυασμό όζοντος (Ο 3 ), υπεροξειδίου του υδρογόνου (Η 2 Ο 2 ) και της υπεριώδους ακτινοβολίας (UV). Η μεγάλη δραστικότητα οφείλεται στην δημιουργία ελεύθερων ριζών υδροξυλίου (ΟΗ. ). Ο συνδυασμός αυτός υπερτερεί όλων των άλλων μεμονωμένων 45 οξειδωτικών.

46 Οξείδωση Οξείδωση οργανικών ιχνοστοιχείων: Ο συνδυασμός Η 2 Ο 2 /Ο 3 σε αναλογία 0,3 0,6 διασπά τα τρι- και τετραχλωροεθένια την ατραζίνη και την σιμαζίνη, το μονοχλωριωμένο οξικό οξύ και τις ενώσεις που προκαλούν οσμές. 46

47 Οξείδωση Οξείδωση οργανικών ιχνοστοιχείων: Ο συνδυασμός Ο 3 /UV οδηγεί κατ αρχήν στην δημιουργία Η 2 Ο 2 το οποίο με περίσσεια όζοντος σχηματίζει το ΟΗ. Επιπλέον έρχεται και η άμεση φωτόλυση ενώσεων που απορροφούν την UV ακτινοβολία. 47

48 Οξείδωση Οξείδωση οργανικών ιχνοστοιχείων: Ο συνδυασμός Η 2 Ο 2 / UV επιφέρει επίσης μια ικανοποιητική οξείδωση χουμικών ενώσεων (μείωση του φυσικού DOC). Σύμφωνα με τις σημερινές γνώσεις για μεγάλες μονάδες επεξεργασίας νερού είναι κατάλληλος ο συνδυασμός Η 2Ο 2 2/ /Ο 3 και για μικρές μονάδες ο συνδυασμός Η 2Ο 2 2/ UV ή Ο 3 /UV.. 48

49 Οξείδωση Η πρόσθεση χλωρίου (Cl 2 ): Οδηγεί στην δημιουργία χλωριωμένων οργανικών ενώσεων Το διοξείδιο του χλωρίου (ClO 2 )οδηγεί πίσω στην επαναδημιουργία του χλωριώδους ιόντος (ClO 2- ) Και οι δύο αυτές ενώσεις δεν θα έπρεπε να χρησιμοποιούνται άλλο για οξείδωση. Για παρόμοιες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται το Η 2 Ο 2, το όζον και KΜnO 4. 49

50 Οξείδωση Η πρόσθεση χλωρίου (Cl 2 ): Με υψηλές συγκεντρώσεις χλωρίου (>2mg/L) θα μπορούσαμε επίσης να επιτύχουμε και την οξείδωση του δισθενούς σιδήρου (>2mg/L). Όμως εξαιτίας της πιθανότητας να σχηματισθούν χλωριωμένες οργανικές ενώσεις θα πρέπει να αποφεύγονται. δόση του. 50

51 Οξείδωση Ακόμα και η οξείδωση των δισθενών μετάλλων που χρησιμοποιούνται για κροκιδωτικά με χλώριο τείνει να καταργηθεί σήμερα, παρόλο που η αγορά θειικού σιδήρου είναι πολύ φθηνότερη από αυτήν του τρισθενούς Η προσθήκη υπερμαγγανικού καλίου ενδείκνυται ιδιαίτερα για την οξείδωση ιόντων μαγγανίου, τα οποία ακολούθως οδηγούνται σε φίλτρο με κοκκώδες υλικό για την κατακράτηση η τους. Το KΜnO 4 υποστηρίζει με την αυτοκαταλυτική του χημική οξείδωση την βιολογική δράση του φίλτρου και όταν αυτή λειτουργεί πλήρως να μειωθεί σταδιακά η 51 δόση του.

52 Οξείδωση Ο ισχυρότερο οξειδωτικό είναι το όζον Με την προσθήκη 1-3 και σε εξαιρετικές περιπτώσεις μέχρι και 7 mg/l επιτυγχάνουμε μια καλή αποδόμηση οργανικών ενώσεων σε άλλες ευκολότερα βιολογικά διασπάσιμες ενώσεις. Πρόβλημα: 1. Οι διασπασμένες αυτές ενώσεις είναι πολύ μικρές και διαπερνούν τα ακολουθούντα φίλτρα. 2. Δημιουργία προϊόντων οξείδωσης όπως αλδεϋδες και κετόνες. 52

53 Οξείδωση Ο ισχυρότερο οξειδωτικό είναι το όζον Για τον λόγο αυτό σήμερα χρησιμοποιείται η οζόνωση χωρίς ακόλουθη διήθηση μέσο ενεργού άνθρακα μόνο για υπόγεια νερά Επιτυχία είχε η οζόνωση (1-3 mg/l) στα επιφανειακά νερά με ακόλουθη διήθηση μέσο ενεργού άνθρακα. Η μέθοδος αυτή μειώνει επιτυχώς το οργανικό φορτίο (που χαρακτηρίζεται ηρζ από το KMnO 4 4) και ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις του νόμου που θέλει να έχει μέγιστη κατανάλωση 2,5 mg/l Ο 2 (σε KMnO mg/l). 53

54 Πίν. 3-5: Μέθοδοι οξείδωσης και τα πεδία εφαρμογής τους Προέλευση του νερού Χαρακτηριστικά που θα g/m 3 Μέθοδοι Ποσότητ πρέπει να καλυτερέψουν και επιλογής α mv g/m 3 Υπόγειο νερό Συγκέντρωση οξυγόνου < 3 Αερισμός 10 Οξειδοαναγωγικό < +200 Αερισμός 10 δυναμικό Συγκέντρωση οξυγόνου < 1 Αερισμός 30 ή εισαγ. 10 οξυγόνου και διήθηση Οξειδοαναγωγικό γ < +100 Χλωρίωση 0,2 δυναμικό Διοξείδιο του 0,1 χλωρίου 1,0 Οζόνωςη Ιόντα σιδήρου > 0, Αερισμός 10 > 0,5 Αερισμός + 10 διήθηση Αμμωνία και νιτρικά > 0,5 Οξυγόνο 30 Πολλαπλός 30 αερισμός 30 Ξηρή διήθηση Ιόντα μαγγανίου >002 0,02 ΚMnO 4 και 10 1,0 (μαζί με ιόντα σίδηρο) (> 0,05) διήθηση 54

55 Πίν. 3-5: Μέθοδοι οξείδωσης και τα πεδία εφαρμογής τους Προέλευση του νερού Χαρακτηριστικά που θα g/m 3 Μέθοδοι Ποσότητ πρέπει να καλυτερέψουν και επιλογής α mv g/m 3 Επιφανειακό νερό Συγκέντρωση οξυγόνου < 3 Eισαγωγή γ γή 10 οξυγόνου Οξειδοαναγωγικό < +200 Χλωρίωση 0,5 δυναμικό Διοξείδιο του 0,2 χλωρίου 30 3,0 Οζόνωση Οργανικά ιχνοστοιχεία > 10-2 Διοξείδιο του 0,2 χλωρίου 1,0 Οζόνωση Οξειδωσιμότητα > 5 Οζόνωση και διήθηση 55

56 Πίν. 3-6:Θέση της οξείδωσης σε σύνθετες μεθόδους επεξεργασίας νερού Υδροληψία από τον Ρήνο Αερισμός με σειρά καταρρακτών Δεξαμενές καθίζησης Ταχέα φίλτρα Ενεργός άνθρακας Διάθεση στο έδαφος Πέρασμα από το υπέδαφος Αερισμός σε κυματιστές πλάκες Επεξεργασία Refifloc με κροκίδωση και ενεργό άνθρακα Φίλτρο χαμηλής ροής Υδροληψία από τον Ρουρ Οξείδωση με όζον Κροκίδωση Καθίζηση Οξείδωση με όζον Κροκίδωση Αερισμός με οξυγόνο Ταχέα φίλτρα Ενεργός άνθρακας Διάθεση στο έδαφος Τελική απολύμανση Άντληση η υπόγειου νερού Τελική απολύμανση 56

57 57

58 58

59 59

60 60

61 61

62 62