Zielona Góra 2004-01-22

                                                             Uniwersytet Zielonogórski

                                                              Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

                                                            Instytut Inżynierii Środowiska

                                                              Zakład Sieci i Instalacji Sanitarnych

PROJEKT KONCEPCYJNY

ZAKŁADU OCZYSZCZANIA WODY

PRZEZNACZONEJ DO SPOŻYCIA PRZEZ LUDZI

Radosław Wiekiera

  Grupa 35A

OPIS TECHNICZNY

Zaprojektowano Zakład Oczyszczania Wody podziemnej o wydajności 12500m3/h. Woda ujmowana będzie ze studni głębinowych i przepompowywana do Zakładu Uzdatniania Wody za pomocą pomp wirowych dobranych dla danej wydajności zakładu. Warunkiem, jakim powinna odpowiadać woda do picia i na potrzeby gospodarcze określa Rozporządzenie Ministra Zdrowia z 19 listopada 2002 r.

Warunki określone w rozporządzeniu dotyczą wody do picia pobieranej z wodociągów sieciowych, lokalnych i studni publicznych oraz studni prywatnych, jeżeli:

1) urządzenie wodne zaopatruje ponad 50 osób lub dostarcza przeciętnie na dobę ponad 10 m3 wody,

2) woda jest wykorzystywana do celów komercyjnych, w tym również do obsługi turystów.

Woda do picia powinna odpowiadać pod względem bakteriologicznym, fizykochemicznym warunkom określonym w załącznikach do danej ustawy.

Skład fizyczno – chemiczny ujmowanej wody.

Wykonane analizy wykazały, że surowa woda posiada następujące wartości wybranych wskaźników jakości wody:

Proponowany proces uzdatniania wody ma na celu dostosowanie wody surowej do wymagań wynikających z jej przeznaczenia, czyli do spożycia przez ludzi. Dlatego wybór schematu układu technologicznego uzdatniania wody podziemnej projektowanego ZUW jest dokonany na podstawie analizy fizyczno – chemicznej i bakteriologicznej ujmowanej wody.

Zaprojektowano następujący układ technologiczny uzdatniania wody:

− ujęcie wody podziemnej,

− napowietrzanie otwarte na złożach ociekowych,

− osadnik o przepływie poziomym,

− filtr ciśnieniowy piaskowo – antracytowy

− dezynfekcja Cl2

Założony proces oczyszczania wody będzie się składał z następujących procesów:

·         odkwaszanie na złożach ociekowych z naturalnym ciągiem, w celu usunięcia z wody agresywnego dwutlenku węgla, który nadaje wodzie charakter agresywny, obliczenia wykazały że będzie potrzebny proces chemicznego wiązania CO2a

·         ponieważ zawartość żelaza w wodzie surowej jest większa niż 5g/m3 oraz w dalszym etapie oczyszczania przewidziano filtry dwuwarstwowe, pod złożem ociekowym zaprojektowano osadnik poziomy na czas przetrzymania 1,5h, w którym będzie zachodził proces sedymentacji.

·         w procesie filtracji usuwane będzie jednocześnie żelazo jak i mangan, dlatego zastosowano złoże dwuwarstwowe:

− ponieważ woda była napowietrzana w układzie otwartym zawierającym osadnik poziomy, to hydroliza, utlenianie oraz kłaczkowanie wodorotlenku żelazowego przebiegają przed filtracją, więc w złożu zatrzymywane są tylko wytworzone kłaczki Fe(OH)3, jako materiał filtracyjny zastosowano antracyt który będzie stanowił warstwę górną złoża, co zabezpiecza przed pokrywaniem MnO2 związkami żelaza i zmniejszeniem możliwości kontaktu odmanganianej wody z dwutlenkiem manganu

− warstwę dolną stanowi piasek wpracowany do usuwania manganu, wpracowanie piasku powinno nastąpić przed oddaniem złoża filtracyjnego do eksploatacji, najlepiej podczas rozruchu technologicznego zakładu uzdatniania wody

·         ostatnim procesem oczyszczania będzie dezynfekcja dwutlenkiem chloru, który jest bardzo skuteczny w szerokim zakresie pH oraz nie ulega hydrolizie

I.           Obliczenia technologiczne.

1. Złoże ociekowe.

Dla zasadowości wody surowej równej 3val/m3 przyjęto napowietrzanie otwarte na złożu ociekowym o naturalnym ciągu. Ponieważ zawartość żelaza w wodzie surowej 5g/m3 < Fe < 10 g/m3 zastosowano 4 półki z wypełnieniem tłuczniem granitowym.

Przyjęto obciążenie hydrauliczne złoża 6m3/(m2h).

Powierzchnia złóż wynosi:

Przyjęto trzy złoża ociekowe o wymiarach 6×5[m]. Założono wysokości półek równe 0,35m, odległość między nimi 0,5m.

Zawartość CO2 agresywnego

Parametry wody surowej:

− pH = 6,9

− zas.M = 2 val/m3 = 100 g CaCO3/m3

Z nomogramu równowagi węglanowo-wapniowej dla tej wody wyznaczamy zawartość dwutlenku węgla:

− wolnego CO2w = 24 g CO2/m3

− przynależnego CO2p = 1,9 g CO2/m3

− agresywnego

Po napowietrzaniu wody za pomocą złoża ociekowego w wodzie pozostało 5 g CO2/m2 wolnego dwutlenku węgla.

Pozostały CO2 agresywny wynosi:

Sprawdzono w obliczeniach, że po napowietrzaniu należy dokonać chemicznego wiązania agresywnego dwutlenku węgla. Do wiązania chemicznego zastosowano wapno.

Zakładam, że związane zostanie 3,0 , ilość wapna wyznaczymy z reakcji: