Vízkezelési és víztisztítási eljárások
Víztisztítás eszközei: Durva leválasztó eszközök • Legdurvább szőrıeszközök a rácsok, amik a nagymérető úszó-lebegı anyagok távoltartását szolgálják. A vízkivételnél használt durva rácsok 20-30 mm osztásközőek, kézi tisztításúak. A finom rácsok 1.5-15 mm osztásközőek. Durva szitaszőrık a kisebb mérető, esetenként nagymennyiségő úszó-lebegı anyagok eltávolítását biztosítják. Ezek folyamatos öntisztító rendszerő, mőanyag, vagy fém szitaszövető szőrık. A szitaszövetek lyukmérete néhány mm és 10-20µm közötti lehet.
Öntisztító szitaszőrő
Homokleválasztók • Homokleválasztók a víznél nagyobb sőrőségő szemcsék kiülepítésére szolgálnak.
Gúla fenekő homokleválasztó
Derítık • A derítık a vízben lebegı, vízhez közeli sőrőségő, vagy
•
kolloidális mérető, nehezen, vagy nem ülepíthetı, /s a finomszőrıket túlterhelı mennyiségő / szennyezıdések eltávolítására szolgálnak. Mőködésük alapelve, hogy pehelyképzı vegyszer bekeverésével megszőntetjük, illetve csökkentjük a részecskék közti erıket, a kolloidok stabilitását, így kiülepedni képes részecskéket /pelyheket/ hozunk létre, és ülepítünk ki. A pelyhek nem-ülepíthetı baktériumokat algákat, nagyobb élı szervezeteket, mikro szennyezı anyagokat is képesek magukba foglalni, kiülepítésüket elısegíteni. Derítıszerként Al és Fe-sókat alkalmaznak.
Derítı mőtárgy
•A vegyszert még a mőtárgy elıtt adagolják a vízáramba, s a belépı vizet egy keverıs
csıszakaszon keresztül vezetik az ülepítı térbe. A pelyhesedı zagy a középsı keverı térbıl fent lép ki, és elıször lefelé, majd a terelıkúp alatt áthaladva felfelé áramlik 0.1 – 1.0 mm/s sebességgel. A kezelt víz a mőtárgy felsı pereme mentén körbefutó győjtıvályúba ömlik, és az NÁ600-as csı szolgál az elvezetésére. A kiülepedett zagyot a fenéken középen levı zsompba terelik a lassan mozgó terelılapátok. A víz tartózkodási ideje a derítı mőtárgyban 2-3 h.
Gyorsszőrık • Mélységi
szőrés elvén mőködı homokszőrık tartoznak ide. Feladatuk a kismérető, sokszor kolloidális mérető, kismennyiségben jelenlévı szemcsék eltávolítása. Szőrırétegük 1-2 m vastag, 0.8-1.1 mm-es szemcsemérető kvarchomok. A szőrés sebessége 4-10 m/h. Használnak zárt /túlnyomásos,/ és nyitott vízfelszínő szőrıket.
Zárt homokszőrı
Nyitott, állandó vízfelszínő homokszőrı.
Levegısztetık •A
levegıztetık a könnyen oxidálható szennyezıdések kezelésére szolgál, így alkalmas a vastalanításra. Egyúttal az oldott káros gázok (így: CO2, H2S, CH4) kiőzését is biztosítja. Nehezen oxidálható anyagok esetén és fertıtlenítéshez klór, klórvegyületek (NaOCl, CaCl2,) ózon, kálium-permanganát adagolása szükséges. - A felhasznált klór mennyisége fertıtlenítéskor 0.5 – 10 mg/l közötti. Elıírás, hogy 30 min holtidı elteltével is maradjon 0.1 – 0.15 mg/l aktív klór a fertızések elleni biztonsághoz.
Ivóvízkezelı levegıztetık.
Felszín alatti víz tisztítása. • Felszín alatti vizek leggyakoribb szennyezıi: agresszív CO2 oldott vas /FeII só/ és mangán. Ha valamennyi szennyezı jelen van a tisztítás: savtalanítás, vastalanítás, mangántalanítás
Felszíni víz tisztítása
•bemutatott tisztítás-technológiánál folyóból vett víz nagyobb lebegıanyag, valamint ízés szaganyagok eltávolítása történik. Oxidálásra és fertıtlenítésre Cl2-t használnak. A tisztítás derítésre, gyorsszőrésre, és adszorpcióra alapozott. Szennyezettebb víznél bonyolultabb a tisztítás. Több vegyszert, ózont, stb. kell esetleg adagolni. Más esetben, pl. tározóból vett víznél nem kell homokfogó, vagy más esetben nem kell aktív szénszőrı.
Szennyvíztisztítás • Szennyvízek fajtái: • Csapadékviz: elvileg nem is szennyvíz. A környezetbıl •
•
bemosott szennyezık miatt szennyvízként kell kezelni. - Kommunális szennyvíz: az emberi élettevékenységbıl származó anyagokkal szennyezett. A települési szennyvíz is közel azonos ezzel, de bizonyos mértékő ipari tevékenység (kézmővesek, kisipar) szennyezı anyagait is tartalmazza. - Ipari szennyvizek: szennyezettségének mibenléte és mértéke az ipari tevékenységtıl függ, igen nagy eltéréseket mutat.
Szennyvizek szennyezı anyagai Szerves szennyezı anyagok Nehezen lebomló szerves szennyezı anyagok Mikrobiológiai szennyezık Szervetlen szennyezı anyagok Nitrogén Foszfor Cianidok Toxikus fémek
Települési szennyvíztisztítás alapsémája.
Fizikai szennyvíztisztítás • A szennyvízkezelés legelsı lépcsıit képezik a fizikai tisztítás berendezései: - kı, kavicsfogó - rács - homokfogó - zsírfogó - ülepítık
Kı és kavicsfogó • zápor által görgetett köveket tartja vissza. A rács elıtt elhelyezkedı és minimum l m mély, 1-2 m széles ládaszerő bıvület. Biztosítja az 5-20 cm mérető görgetegek visszatartását
Rácsok • A durva rács: az 40 mm feletti mérető úszó-
•
lebegı szemét (faág, deszka, gumicsizma, állati tetem stb.) visszatartását végzi. A 40-100 mm pálca-nyílású rácsot a vízfolyás irányában 2:1 hajlásszögben, nyílt csatornába beépítve alkalmazzák. A szivattyúk és egyéb mechanikus berendezések védelmét szolgálja. A finom rács: a 40 mm-nél kisebb szemetet szőri ki. 6-40 mm pálcaosztású rácsokat használnak e célra. Az utána következı tisztító egységek tehermentesítését biztosítja.
Íves rács
Mechanikus tisztítású síkrács
Kosaras rács
Homokfogók • A rácsokon átjutott 0,2 mm-nél nagyobb
szemcsemérető, víznél nehezebb szemét kiülepítését végzik. Sokféle megoldást használnak. Általánosan jellemzı rájuk, hogy a homok kiülepítése közben gyakran alkalmaznak légbefúvást, a szemcsékhez tapadó szervesanyag leválasztására, a homok-ülepedés elısegítésére. A felszínre emelkedı szennyezıdést külön győjtik, nagy zsír-, olaj- és szervesanyag tartalma miatt. A vízszintes átfolyású beren-dezéseknél a sebességet u=0,3 m/s körüli értéken tartják, a tartózkodási idı pedig 2 - 5 perc. (A szennyvízgyüjı csatornában u≅0.6 m/s a szokásos sebesség
Vízszintes átfolyású,iker elrendezéső homokfogó keresztmetszete
Zsírfogók • Feladatuk a szennyvízben jelentkezı zsírés olajtartalom kiválasztása. A zsír- és olaj leválasztását elsıdlegesen a képzıdés helyén kell elvégezni, mégis mindig elıfordul bizonyos mennyiségő olajos frakció a települési szennyvizekben, s az zavarja a további tisztítási lépcsık mőködését
Zsírfogó elvi kialakítása
Ülepítık • Feladatuk a 0.2 mm-nél kisebb és a víznél nehezebb szemcsék, valamint az úszó- és lebegı anyagok kiválasztása
• Hosszanti átfolyású ülepítık • Sugárirányú átfolyású ülepítıket • Függıleges átfolyású tölcséres ülepítık
Hosszanti átfolyású, ikerelrendezéső ülepítı kialakítása
Függıleges átfolyású tölcséres ülepítı
Biológiai szennyvíztisztítás. Szerves anyagok eltávolítása • E mőveletek feladata a lebegı szerves részecskék, oldott és kolloidális szerves szennyezık lebontása biokémiai úton. • A mikroorganizmusok két módon hatnak: - enzimeikkel lebontanak: • építıelemeire bontják a szerves molekulákat, illetve
- felfalják a szennyezı anyagokat: • szervezetükbe beépítik vagy • felveszik és energiaforrásként lebontják
Eleveniszapos szennyviztisztitás • Az eleveniszapos szennyvíztisztítás a legelterjedtebb biológiai szennyviztisztitó eljárás. Készüléke lebegıágyas, folyamatosan táplált bioreaktor. A biomassza lényegileg a reaktorban marad: iszap ugyan állandóan lép ki a medencébıl, de annak nagy része visszatáplálásra kerül a kellı iszapkoncentráció biztosítására. A reaktor alaptípusa hosszanti átfolyású, téglalap alaprajzú medence, levegıztetıvel és keverıvel ellátva. Közepes és nagy szennyvíz áramoknál használatos. A mikroorganizmusok folyamatos oxigénellátást igényelnek, és keveréssel lebegésben kell tartani az élı iszapot, a tápanyag és végtermék egyenletes koncentrációjának egyidejő biztosítása mellett
Eleveniszapos technológia elvi kapcsolása és jellemzıi
Buborékoltató rendszerek kialakítása
Fertıtlenítés •A
fertıtlenítés célja, hogy a szennyvízkezelıbıl kilépı anyagáramok kórokozó mikroorganizmusait elpusztítsa, fertızıképességüket megszüntesse. A fertıtlenítés a mikroorganizmusok enzimrendszerének irreverzíbilis befolyásolása révén valósul meg, ami az élı szervezet elpusztítását eredményezi
Klórozó - fertıtlenítı
Kisterheléső, teljes-oxidációs települési szennyvíztisztító
Szennyvíziszapok kezelése • Az ismertetett eleveniszapos települési szennyvíztisztítóknál két helyen választunk le szennyvíziszapot: az elıülepítıkbıl a nyers iszapot,
• • az utóülepítıkbıl a fölös iszapot.
• A iszapkezelés legfontosabb lépései: iszapsőrítés, iszap kondicionálás és stabilizálás, fertıtlenítés, víztelenítés, végsı elhelyezés, értékesítés.
Ívszita
Felhasznált irodalom • [ 1 ] U. Förster: Környezetvédelmi technika. Springer• • • • •
Hungarica, Budapest, 1993. [ 2 ] Barótfi István: Környezettechnika kézikönyv. Mőszaki., Budapest, [ 3 ] Dr. Öllıs Géza: Szennyvíztisztítás. Kézirat. BME Mérnöktovábbképzı Intézet, Budapest, 1992. [ 4 ] Dr. Benedek Pál: Víztisztítás – szennyvíztisztítás zsebkönyv. Mőszaki, Budapest, 1989. [ 5 ] Dr. Öllıs Géza: Szennyvíztisztító telepek üzemeltetése I-II. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1995. [ 6 ] Szolnoki Csaba: Vízgazdálkodás – vízellátás. Oktatási segédlet. /Kézirat./
