14/5/2013 ΔΛΕΓΑΣΛΕΣ ΚΑΚΑΛΣΜΟΥ ΡΟΣΛΜΟΥ ΝΕΟΥ ΡΠΤΥΡΑ ΡΟΔΛΑΓΑΦΏΝ ΕΡΛΦΑΝΕΛΑΚΏΝ ΝΕΏΝ ΓΛΑ ΡΑΑΓΩΓΙ ΡΠΣΛΜΟΥ ΝΕΟΦ

Transcript

1 ΔΛΕΓΑΣΛΕΣ ΚΑΚΑΛΣΜΟΥ ΡΟΣΛΜΟΥ ΝΕΟΥ ΡΠΤΥΡΑ ΡΟΔΛΑΓΑΦΏΝ ΕΡΛΦΑΝΕΛΑΚΏΝ ΝΕΏΝ ΓΛΑ ΡΑΑΓΩΓΙ ΡΠΣΛΜΟΥ ΝΕΟΦ Α) ΚΑΤΘΓΟΜΑ Α1 Νερά μετά από απλι φυςικι επεξεργαςία και απολφμανςθ Β) ΚΑΤΘΓΟΜΑ Α2 Νερά μετά από κανονικι φυςικι και χθμικι επεξεργαςία και απολφμανςθ (ιδίωσ με προχλωρίωςθ, ςυςςωμάτωςθ. κροκφδωςθ, κακίηθςθ, διικθςθ και απολφμανςθ) o ειςαγωγι o αεριςμόσ o διικθςθ o Κατακάκιςθ-Κροκίδωςθ-υςςωμάτωςθ o Απολφμανςθ - Προθγμζνεσ διεργαςίεσ οξείδωςθσ o Αποςκλιρυνςθ o Διεργαςίεσ μεμβρανϊν Γ) ΚΑΤΘΓΟΜΑ Α3 Νερά μετά από εντατικι και χθμικι επεξεργαςία και προχωρθμζνθ απολφμανςθ ιδίωσ με χλωρίωςθ μζχρι του ςθμείου κραφςεωσ ςυςςωμάτωςθ, κροκφδωςθ, κακίηθςθ, διικθςθ, προςρόφθςθ (ενεργόσ άνκρακασ), και απολφμανςθ (όηον, χλωρίωςθ) ΥΡΑΝΣΘ ΥΔΑΤΩΝ ΥΡΑΝΣΘ ΥΔΑΤΩΝ & ΔΛΕΓΑΣΛΕΣ ΑΡΟΜΑΚΥΝΣΘΣ ΤΥΡΛΚΘ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΘ ΚΑΤΕΓΑΣΛΑΣ ΕΡΛΦΑΝΕΛΑΚΩΝ ΝΕΩΝ ΤΥΡΛΚΘ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΘ ΚΑΤΕΓΑΣΛΑΣ ΕΡΛΦΑΝΕΛΑΚΩΝ ΝΕΩΝ 1

2 ΤΥΡΛΚΘ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΘ ΚΑΤΕΓΑΣΛΑΣ ΕΡΛΦΑΝΕΛΑΚΩΝ ΝΕΩΝ ΔΛΑΒΛΒΑΣΘ ΑΕΑ - ΑΕΛΣΜΟΣ ΑΕΛΣΜΟΣ: Εξαναγκαςμζνθ ροι αζρα με ςταγονίδια νεροφ ελάττωςθ C 2, CH 4, H 2 S, NH 3 απομάκρυνςθ οςμϊν οξείδωςθ.y. ςιδιρου και μαγγανίου απομάκρυνςθ VCs ΡΤΘΤΛΚΕΣ ΟΓΑΝΛΚΖΣ ΟΥΣΜΕΣ (VC) ΜΕΤΑΛΛΑ (Fe, Mn) 4Fe(HC 3 ) 2 + 2H Fe(H) 3 + 8C 2 2Mn(HC 3 ) 2 + 2H Fe(H) 3 + 4C 2 ΔΛΘΚΘΣΘ ΔΛΘΚΘΣΘ ΔΛΙΚΛΣΘ : Διζλευςθ νεροφ μζςα από φίλτρα άμμου Απομάκρυνςθ αιωροφμενων ςωματιδίων, πακογόνων μικροοργανιςμϊν Φίλτρα άμμου Επίδραςθ πορϊδουσ και τθσ ταχφτθτασ διικθςθσ ςτο φψοσ τριβϊν (head loss) Darcy Weisbach ΚΑΤΑΚΑΚΛΣΘ-ΚΟΚΛΔΩΣΘ-ΣΥΣΣΩΜΑΤΩΣΘ 2 φάςεισ: υγρι & ςτερει (αιωροφμενα κολλοειδι 1nm-10μm) ιοί, βακτιρια, μικροφφκθ, ανόργανα ςυςτατικά, οξείδια μετάλλων υδροξείδια μετάλλων αδφνατοσ διαχωριςμόσ λόγω μεγζκουσ ι και φορτίου ΚΟΚΛΔΩΣΘ-ΣΥΣΣΩΜΑΤΩΣΘ ΚΟΚΜΔΩΣΘ (ΚΟΛΛΟΕΛΔΙ d<1 μm): μείωςθ των θλεκτροςτατικϊν δυνάμεων άπωςθσ που υπάρχουν μεταξφ των ομοιόμορφα φορτιςμζνων αιωροφμενων ςτερεϊν ςτο νερό (αποςτακεροποίθςθ) 2Fe 3 + 3Ca(H) 2 3Ca 2 + 2Fe(ΟΘ) 3 Al 2 (SΟ 4 ) 3 + 3Ca(H) 2 3CaS 4 + 2Al(ΟΘ) 3 ΔΕΞΑΜΕΝΖΣ ΕΦΑΜΟΓΖΣ: απομάκρυνςθ βαρζων μετάλλων, αποςκλιρυνςθ Η 2 Ο, απομάκρυνςθ φωςφορικϊν καταβφκιςθ διαλυτϊν ανόργανων ενϊςεων (απομάκρυνςθ τοξικϊν μετάλλων) Η κατακάκιςθ των αιωροφμενων ςωματιδίων γίνεται ςε μεγάλεσ δεξαμενζσ ικανοφ χρόνου παραμονισ και επιτυγχάνεται με κροκίδωςθι ςυςςωμάτωςθ των ςωματιδίων Cr 3 (VI) + H 2 H 2 Cr 4 2H 2 Cr 4 + 6FeS 4 + 6H 2 S 4 Cr 2 (S 4 ) 3 (III) + 3FeS 4 + 8H 2 Cr H - Cr(H) 3 (III) 2

3 ΚΟΚΛΔΩΣΘ-ΣΥΣΣΩΜΑΤΩΣΘ Είναι χαμθλοφ κόςτουσ Δεν απαιτεί νζεσ εγκαταςτάςεισ Μπορεί να αντιμετωπίςει ευρφ φάςμα ουςιϊν ε κατάλλθλεσ ςυνκικεσ (ph=4-8) επιτυγχάνει εξαιρετικζσ απομακρφνςεισ Απομακρφνεται μεγάλο μζροσ ενϊςεων Ρ μείωςθ BD 5-%-70% ΚΟΚΛΔΩΣΘ-ΣΥΣΣΩΜΑΤΩΣΘ ΜΕΛΟΝΕΚΤΘΜΑΤΑ: Όξινα απόβλθτα είναι δφςκολα επεξεργάςιμα Δεν είναι αποτελεςματικι ςε χαμθλζσ ςυγκεντρϊςεισ Ευαίςκθτθ ςε μεταβολζσ παροχισ ΔΛΕΥΚΛΝΛΣΘ ΟΟΛΟΓΛΑΣ: ΚΟΚΜΔΩΣΘ ΚΟΚΜΔΩΣΘ (ΑΡΟΣΤΑΚΕΟΡΟΜΘΣΘ) + ΣΥΣΣΩΜΆΤΩΣΘ (ΣΥΓΚΠΛΛΘΣΘ ΑΛΩ/ΝΩΝ ΣΩΜ/ΔΜΩΝ) Η επίδραςη του pη ςτην χημική καταβφθιςη των ενώςεων του φωςφόρου με την χρήςη (1) θειικοφ αργιλίου (2) τριχλωριοΰχου ςιδήρου (3) Ca(H) 2 (η χρήςη των (1) και (2) παρουςία ιόντων αςβεςτίου) ςυςςϊρευςθ με τθν προςκικθ ανόργανων αλάτων Fe, Al (κροκιδωτικά) ςυςςϊρευςθ με τθν προςκικθ οργανικϊν πολυμερϊν (πολυακριλαμίδια, ςχθματιςμόσ > ςυςςωμάτων ΚΟΚΛΔΩΣΘ-ΣΥΣΣΩΜΑΤΩΣΘ ΚΟΚΛΔΩΣΘ-ΣΥΣΣΩΜΑΤΩΣΘ κολλοειδι πολυμερι Αποςτακεροποίθςθ κολλοειδϊν ΑΡΟΛΥΜΑΝΣΘ αποςτείρωςθ του νεροφ οξειδωτικι δράςθ 3

4 Ελεφκερο θ Διακζςιμο χλϊριο ΤΘΜs 14/5/2013 ΕΛΕΥΚΕΟ ΧΛΏΛΟ δραςτικζσ εναντίον των βακτθρίων αλλά ΌΧΙ εναντίον των ιϊν ΔΕΣΜΕΥΜΖΝΟ ΧΛΏΛΟ ΟΛΛΚΟ ΥΡΟΛΕΛΜΜΑΤΛΚΟ ΧΛΩΛΟ = ΔΕΣΜΕΥΜΖΝΟ ΧΛΏΛΟ + ΕΛΕΥΚΕΟ ΧΛΩΛΟ ΜΕΛΟΝΕΚΤΘΜΑΤΑ: ςχθματιςμόσ χλωρω-παραγϊγων (τριαλομεκανίων) ΜΕΛΟΝΕΚΤΘΜΑΤΑ: ςχθματιςμόσ παραπροϊόντων χλωρίωςθσ NM ΕΝΝΑΛΑΚΤΛΚΑ: χριςθ 2 δεν παράγει μεγάλθ ποςότθτα τριαλομεκανίων ζχει μεγαλφτερο δυναμικό οξείδωςθσ από χλϊριο 4

5 ΡΟΘΓΜΖΝΕΣ ΔΛΕΓΑΣΜΕΣ ΟΞΕΜΔΩΣΘΣ (APS) ΡΟΘΓΜΖΝΕΣ ΔΛΕΓΑΣΜΕΣ ΟΞΕΜΔΩΣΘΣ (APS) 3 3 /H 2 2 Fenton Άμεση υωτόλυση UV/ 3 UV/H 2 2 UV/H 2 2 / 3 Photo-Fenton UV/Ti 2 μη υωτοχημικές υωτοχημικές AP key reactions wavelength UV/ H 2 2 H h 2 H < 300 nm UV/ h 2 + ( 1 D) ( 1 D) + H 2 2 H < 310 nm UV/H 2 2/ H h 2 + H + H 2 UV/ Ti 2 Ti 2 + h Ti 2 (e - + h + ) Ti 2(h + ) + H - ad Ti 2 + H ad < 310 nm < 390 nm photo-fenton H22 + Fe2+ Fe 3+ + H + H - Fe 3+ + H 2 + h Fe 2+ + H + + H < 580 nm ΡΟΘΓΜΖΝΕΣ ΔΛΕΓΑΣΜΕΣ ΟΞΕΜΔΩΣΘΣ (APS) H. H. H. H -H 2. H -H. H ΟΗΟΝ (Ο 3 ): αλλοτροπικι μορφι οξυγόνου αςτακζσ αζριο τοξικό ιςχυρό οξειδωτικό (περιςςότερο από Ο) με απολυμαντικι δράςθ H ΣΘΜΑΝΤΛΚΟΤΕΕΣ ΕΦΑΜΟΓΕΣ: Αποχρωματιςμόσ και απομάκρυνςθ οςμισ Απολφμανςθ Οξείδωςθ οργανικϊν ενϊςεων (φαινόλεσ και κυανιοφχεσ ενϊςεισ) C H C 2 Ανόπγανα οξέα Η 2 Ο ( m - 2p) m - q + n 2 nc2 + H n m p q 2 qh H H + Ο 3 + Ο 2 pθ (>8.5) =>. ΟΘ πιο δραςτικζσ από Ο 3 H + 2Ο 3 ΗΟΟC-(CH) 4 -CH moles όηοντοσγια κάκε mole φαινολικισ ζνωςθσ CD μειϊνεταικατά 70-80% 5

6 ΑΡΟΛΥΜΑΝΣΘ UV ΑΚΤΛΝΟΒΟΛΛΑ προφιλτράριςμα Είςοδοσ ακατζργαςτου νεροφ Επεξεργαςία ςε πφργο με πλθρωτικό υλικό Flocculation Basin Sedimentation basin κροκιδωτικό Διικθςθ Απολφμανςθ Πηον Σφςτθμα τροφοδότθςθσ Sludge UV ΑΚΤΛΝΟΒΟΛΛΑ UV ΑΚΤΛΝΟΒΟΛΛΑ ΘΔΚ δεν αφινει υπολείμματα ΘΔΚ να αντιδράςουν χθμικά (φωτοχθμικι αντίδραςθ) χάςουν ενζργεια με παράλλθλθ εκπομπι ακτινοβολίασ χάςουν ενζργεια χωρίσ παράλλθλθ εκπομπι ακτινοβολίασ 6

7 UV/Θ 2 Ο 2 ΚΑΛ UV/Ο 3 UV/Θ 2 Ο 2 /Ο 3 ΜΕΛΟΝΕΚΤΘΜΑΤΑ: μικρι απορρόφθςθ 254 nm (80% απόδοςθ λυχνίασ) μικρι απόδοςθ παραγωγισ. ΟΗ Απορρόφθςθ 254 nm παραγωγι Η 2 Ο 2. ΟΗ πιο αποτελεςματικι παραγωγι.οη από UV/H 2 2 ΜΕΛΟΝΕΚΤΘΜΑΤΑ: μθ αποτελεςματικι αποικοδόμθςθ για οργ. ουςίεσ > ΜΒ ανταγωνιςμόσ απορρόφθςθσ με άλλεσ ουςίεσ (οργ φλθ) πιο δαπανθρι Η 2 Ο 2 αυξάνει διάςπαςθ Ο 3. ΟΗ πιο αποτελεςματικι μεκοδολογία για ρφπουσ που δεν απορροφοφν ΑΡΟΛΥΜΑΝΣΘ ΑΡΟΣΚΛΘΥΝΣΘ ΑΡΟΣΚΛΘΥΝΣΘ S 4 2- μθ ανκρακικι ςκλθρότθτα Ca 2+ MgS 4 + Ca(H) 2 Mg(H) s (s) + CaS 4 CaS 4 + Na 2 C 3 CaC 3 (s) + 2Na 2 S 4 Mg 2+ HC 3 - ανκρακικι ςκλθρότθτα C 2 + Ca(H) 2 CaC 3 (s) + H 2 Ca(HC 3 ) 2 + Ca(H) 2 2CaC 3 (s) + 2H 2 Mg(HC 3 ) 2 + 2Ca(H) 2 2CaC 3 (s) + Mg(H) 2 + 2H 2 Χθμικι αποςκλιρυνςθ C 3 2- παροδικι ςκλθρότθτα προςκικθ Ca & Na 2 C 3 καταβφκιςθ του ευδιάλυτο Ca(HC 3 ) 2 ωσ αδιάλυτο CaC 3 & θ απομάκρυνςθ του μαγνθςίου 7

8 ΑΡΟΣΚΛΘΥΝΣΘ ΡΟΣΟΦΘΣΘ ΕΝΕΓΠΣ ΆΝΚΑΚΑΣ προςροφθτικι ικανότθτα ευρεία εφαρμογι x/m = K C e 1/n Freundlich δαπανθρι μεκοδολογία $/Kgr) παρεμπόδιςθ ΝΟΜ ανταγωνιςτικι προςρόφθςθ ςκόνθ (powder activated carbon-pac) κοκκϊδθ (granular activated carbon-gac) ινϊδθ (activated carbon fibers-acf) φφλλα (activated carbon coatings-acc) ΡΟΣΟΦΘΣΘ ΡΟΣΟΦΘΣΘ ΛΔΛΟΤΘΤΕΣ ΕΝΕΓΠΥ ΆΝΚΑΚΑ Ειδικι επιφάνεια Συπικζσ τιμζσ m 2 /g ΕΦΑΜΟΓΕΣ Προςροφοφνται καλφτερα Σα μεγάλα μόρια εκτόσ, αν εμποδίηονται από το μζγεκοσ των πόρων Οι μθ πολικζσ ενδϊςεισ Μθ ευδιάλυτεσ ενϊςεισ Μθ ιονιςμζνα διαλφματα ΡΟΣΟΦΘΣΘ ΡΟΣΟΦΘΣΘ ΛΕΛΤΟΥΓΛΑ 2 ι περιςςότερα δοχεία ςε ςειρά Η ηϊνθ μεταφοράσ μάηασ ςυγκρατείται ςτο 1 ο δοχείο Βζλτιςτθ χριςθ ενεργοφ άνκρακα και πλιρθσ εκμετάλλευςθ Όταν εξαντλθκεί το 1 ο δοχείο βγαίνει εκτόσ λειτουργίασ για αναγζννθςθ και ο κακαριςμόσ ςυνεχίηει ςτο επόμενο δοχείο που γίνεται 1 ο δοχείο ΑΝΑΓΕΝΝΘΣΘ Ζκπλυςθ με κατάλλθλα χθμικάγια τθν απομάκρυνςθ απορροφθμζνων ρφπων Θερμικι κατεργαςία κζρμανςθ ςτουσ 800 C ςε πυρολυτικι ατμόςφαιρα 8

9 Μοριακό μζγεκοσ (κόςκινα) Φορτίο Χθμικι ςυνάφεια (υδροφιλία/υδροφοβία) Ενυδάτωςθ-αφυδάτωςθ ιόντων Διθλεκτρικζσ επιδράςεισ Μικρι διαςπορά του μεγζκουσ των πόρων Τψθλι ςτακερότθτα ροισ και υψθλι υδραυλικι διαπερατότθτα Αντίςταςθ ςτο φράξιμο των πόρων Καλι μθχανικιαντοχι και μεγάλοσ χρόνοσ ηωισ ΑΝΤΑΛΛΑΓΙ ΛΠΝΤΩΝ (ΡΟΣΠΦΘΣΘ- ΘΛΕΚΤΛΚΖΣ ΔΥΝΆΜΕΛΣ ΖΛΞΘΣ) 2 φάςεισ Φυσικά υλικά (ζδαφοσ, χοφμοσ, άργιλοσ, φυςικοί ηεόλικοι) υνθετικάυλικά (άλατα, μεγαλομόρια με ςυνδεδεμζνεσ ομάδεσ +/- φορτίου) Κατιόντα εναλλάςςονται Η +, Να +, Ca 2+ Ανιόντα εναλλάςςονται ΟΗ -, -, F -, N 3 - A n+ + n(r - )B + nb + + (R-) n A n+ 9

10 ΘΛΕΚΤΟΔΛΆΛΥΣΘ Επιλεκτικότθτα για κάποιον ιόν: προτίμθςθ > φορτίου προτίμθςθ > ατομικοφ αρικμοφ προτίμθςθ > ιονικισ ακτίνασ ΑΝΤΛΣΤΟΦΘ ΟΣΜΩΣΘ Τδατικι Φάςθ απομάκρυνςθ κολλοειδϊν, ανοργ/οργ δνων ςτερεϊν, μικροοργανιςμϊν παρεμβαίνουςα (ςυμπαγισ, χωρίσ πόρουσ) υνκετικάυλικά (άλατα, μεγαλομόρια με ςυνδεδεμζνεσ ομάδεσ +/- φορτίου) ΡΛΕΟΝΕΚΤΘΜΑΤΑ Μθδενικζσ εκπομπζσ Εμπορικά διακζςιμθ τεχνολογία ανάκτθςθ μετάλλων Δεν χρειάηεται προςκικθ χθμικϊν απομάκρυνςθ οργανικϊν ενϊςεων Qs > 1 επιλεκτικότθτα για A Qs<1 επιλεκτικότθτα για B ΜΕΛΟΝΕΚΤΘΜΑΤΑ επίβλεψθ και αντικατάςταςθ εξειδικευμζνοσ και ακριβόσ εξοπλιςμόσ φράηουν (fouling) λόγω αποκζςεων Δεν είναι εφικτόσ ο διαχωριςμόσ μετάλλων Κατάςταςθ ιςορροπίασ και εμφάνιςθσ oςμωτικισ πίεςθσ ΥΡΕΔΛΘΚΘΣΘ Τδατικι (1 ι 2 φάςεισ) Παρεμβαίνουςα φάςθ (μεμβράνθ) ΥΡΕΔΛΘΚΘΣΘ Τδατικι (1 ι 2 φάςεισ) Παρεμβαίνουςα φάςθ (μεμβράνθ) ΔΛΑΧΩΛΣΜΠΣ ΟΥΣΛΏΝ ΜΒ ( ) μακρομόρια πρωτεϊνϊν, μικροοργανιςμοί, Πολυμερι ΜΖΓΕΚΟΣ ΣΩΜΑΤΛΔΜΩΝ ( Μ) ΡΕΑΣΜΑ ΤΟΦΟΔΟΣΛΑ ΚΑΤΆ ΜΖΤΩΡΟ ΤΟΦΟΔΟΣΜΑ ΔΛΘΚΘΜΑ/ΡΕΑΣΜΑ ΕΦΑΡΤΟΜΕΝΛΚΘ ΤΟΦΟΔΟΣΜΑ Παγιδευμζνα ςωματίδια Πόροι μεμβράνθσ 10

11 11