![Page 1: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/1.jpg)
PROCESI PROČIŠĆAVANJA
PITIKIH VODA
Dr. sc. Laszlo Sipos, red. prof.Sveučilište u Zagrebu, Fakultet kemijskog
inženjerstva i tehnologije, Zagreb
![Page 2: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/2.jpg)
POKAZATELJI KAKVO ĆE VODA
![Page 3: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/3.jpg)
Karakteristični primjeri pokazatelja kakvoće podzemnih voda
L o k a c i j aPokazatej Ivanić G Ravnik Požega Vinkovci MDKTemperatura, C 13.6 13.4 11.2 13.1 < 25pH 7.05 7.34 7.29 7.24 6.5-8.5CO2, mg/L 95 43 30 39Utr. KMnO4, O mg/L 4.50 2.21 0.91 0.88 3Alkal., CaCO3 mg/L 440 330 240 405Uk. tvrd., CaCO3, mg/ L 367 277 248 273Ca, CaCO3, mg/L 262 189 225 159Mg, CaCO3, mg/L 105 88 23 114Fe, mg/L 5.0 1.48 0.01 0.53 0.20Mn, mg/L 0.11 0.23 1.02 0.15 0.050NH4, mg/L 6.70 0.87 0.026 0.38 0.50N-Kjeldahl, N, mg/L >6.70 >0.87 0.16 >0.38 1.0As, mg/L n.d. n.d. n.d. 0.18 0.010IS 0.78 0.88 0.63 0.74 >1
11.
![Page 4: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/4.jpg)
KARAKTERISTIKE I SASTAV OTPADNIH VODA GRADOVA
INDUSTRIJAKPK, O2 mg/L 500-10000
Protok, Q, m3/hSusp. tvar mg/L 220Taloživa tvar, mL/L 10BPK5, O2 mg/L 220 25KPK, O2 mg/L 500 125Ukupni N mg/L 40 10Org-N mg/L 15NH3-N mg/L 25NO2-N mg/L 0NO3-N mg/L 0Ukupni P mg/L 8 2Org-P mg/L 3Anorg-P mg/L 5Kloridi, Cl - mg/L 50Alk., CaCO3 mg/L 100Masnoće mg/L 100
Pokazatelj Vrijednost MDK
![Page 5: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/5.jpg)
Temperatura vodeOdreñuje se termometrom na terenu neposredno pri uzorkovanju
Boja vode
Odreñuje se na terenu fotometrom. Skala Pt-Co
Mutnoća
Temeljni fizi čko-kemijski pokazatelji kakvoće
Elektri čna provodnost
Odreñuje se na terenu instrumentalno (turbidometar). Izražava se u novije vrijeme u jedinicama NTU, a ranije u mg/L SiO2
Odreñuje se na odreñnoj temperaturi u jedinicama uS/cm
![Page 6: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/6.jpg)
pH vode
Odreñuje se pH-metrom na terenu neposredno pri uzorkovanju vode,najbolje u protočnoj vodi u zatvorenom sustavu
Suspendirane tvari
Membranska filtracija, sušenje na 105 0C, mg/LŽareni ostata, mg/L
Taloživa tvar
Taloženje u Inhoff-ovom lijevku od 1 L 2 sata
![Page 7: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/7.jpg)
Potrošnja KMnO 4
Oksidacija organskih i anorganskih supstanija s KMnO4 u kiselom mediju, kuhanjem 10 minuta. Izražava se u mg/L O2
BPK5
Potrošnja kisika za biološku oksidaciju nečistoća prisutnih u vodi. Izražava se u mg/L O2
KPKKemijska potrošnja kisika. Odreñuje seoksidacijom nečistoća u vodi kalijevim bikromatom (K2Cr2O7) ukiselom mediju, a izražava se u jedinicama mg/L O2 ekvivalentnogpotrošenom bikromatu
![Page 8: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/8.jpg)
RAVNOTEŽE KARBONATNIH IONAU PRIRODNIM VODAMA
![Page 9: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/9.jpg)
RAVNOTEŽE KARBONATNIH IONA U PRIRODNIM VODAMA
H2O + CO2 = H2CO3
H2CO3 = H+ + HCO3-
HCO3- = H+ + CO3
2-
H2O = H+ + OH-
CaCO3 = Ca2+ + CO32-
[[[[ ]]]] [[[[ ]]]][[[[ ]]]]32
31
*COH
HCOHK
−−−−++++
====
[[[[ ]]]] [[[[ ]]]][[[[ ]]]]−−−−
−−−−++++
====3
23
1
*HCO
COHK
[[[[ ]]]] [[[[ ]]]]−−−−++++==== OHHKW *
[[[[ ]]]] [[[[ ]]]]−−−−++++==== 23
2 * COCaK PT
![Page 10: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/10.jpg)
RAVNOTEŽE KARBONATNIH IONA U PRIRODNIM VODAMA
[[[[ ]]]] [[[[ ]]]] [[[[ ]]]] [[[[ ]]]]++++−−−−−−−−−−−− −−−−++++++++==== HOHCOHCOALK 233 *2
[[[[ ]]]] [[[[ ]]]] [[[[ ]]]]−−−−−−−− ++++++++==== 23332 COHCOCOHTIC
[[[[ ]]]] [[[[ ]]]] [[[[ ]]]] [[[[ ]]]]−−−−++++−−−−−−−− −−−−++++++++==== OHHHCOCOACD 323*2
K1= 4,45*10-7 pK1 = 6,35
K2 = 4,69*10-11 pK2 = 10,33
KW= 10-14 pKW = 14
KPT(CaCO3) = 1,6*10-8 pKPT= 7,80
![Page 11: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/11.jpg)
RAVNOTEŽE KARBONATNIH IONA U PRIRODNIM VODAMA
[[[[ ]]]]TIC
COH 320 ====α
[[[[ ]]]]TIC
HCO−−−−
==== 31α [[[[ ]]]]
TIC
CO −−−−
====2
32α
[[[[ ]]]] [[[[ ]]]]2211 *
1++++++++ ++++++++====
H
KK
H
KF
[[[[ ]]]]F
H
K++++
====
1
1α [[[[ ]]]]F
H
KK221
2
*++++
====αF
10 ====α
Računaju se vrijednosti [H2CO3], [HCO3-] i [CO3
2-] za odreñeni TIC te različite zadane vrijednosti [H+] odnosno pH
α - Stupanj disocijacije
![Page 12: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/12.jpg)
RAVNOTEŽE KARBONATNIH IONA U PRIRODNIM VODAMA
pH
TIC
6 10 124 8
H2CO3 HCO3- CO3
2-
C/mol*L-1
![Page 13: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/13.jpg)
pH
TIC
6 10 124 8
H2CO3 HCO3- CO3
2-
C/mol*L-1
Alkalitet p-vrijednost
m-vrijednost
m p
![Page 14: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/14.jpg)
Tvrdoća vode
Njemački supanj tvrdo će: 10 mg/L CaOFrancuski stupanj tvrdoće: 10 mg/L CaCO3Američki stupanj tvrdo će: 1 mg/L CaCO3
Ukupna tvrdoća (UT) Ca + MgKarbonatna tvrdo ća (KT) CaCO3 + MgCO3Nekarbonatna tvrdoće (NT) NT = UT-KT
![Page 15: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/15.jpg)
HCO3-
CO32-
OH-
Ca2+
Mg2+
Na+, K+
T
V
R
D
O
Ć
A
Karbonatna trvdoća
Ukupna tvrdoća
Ca - tvrdoća
Alk
TVRDOĆA VODE
Karbonatna tv. > Ukupne tv.
![Page 16: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/16.jpg)
HCO3-
CO32-
OH-
Ca2+
Mg2+Cl-,
SO42-T
V
R
D
O
Ć
A
Karbonatna trvdoća
Ukupna tvrdoća
Ca - tvrdoća
Alk
TVRDOĆA VODE
Karbonatna tv. < Ukupne tv.
![Page 17: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/17.jpg)
Stabilnost vode
Indeks stabilnosti (IS)
IS < 1 voda otapa CaCO3IS > 1 voda taloži CaCO3
[[[[ ]]]][[[[ ]]]]ravnotežni
analitična
Ca
CaIS ====
![Page 18: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/18.jpg)
Procesi pročišćavanja podzemnih voda
![Page 19: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/19.jpg)
Karakteristi čni primjeri vrijednostipokazatelja kakvoće voda
L o k a c i j aPokazatej Ivanić G Ravnik Požega Vinkovci MDKTemperatura, C 13.6 13.4 11.2 13.1 < 25pH 7.05 7.34 7.29 7.24 6.5-8.5CO2, mg/L 95 43 30 39Utr. KMnO4, O mg/L 4.50 2.21 0.91 0.88 3Alkal., CaCO3 mg/L 440 330 240 405Uk. tvrd., CaCO3, mg/L 367 277 248 273Ca, CaCO3, mg/L 262 189 225 159Mg, CaCO3, mg/L 105 88 23 114Fe, mg/L 5.0 1.48 0.01 0.53 0.20Mn, mg/L 0.11 0.23 1.02 0.15 0.050NH4, mg/L 6.70 0.87 0.026 0.38 0.50N-Kjeldahl, N, mg/L 6.70 0.87 0.16 0.38 1.0As, mg/L n.d. n.d. n.d. 0.18 0.010IS 0.78 0.88 0.63 0.74 >1
11.
![Page 20: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/20.jpg)
Problematika
Uklanjanje zeljeza1
Uklanjanje mangana2
Uklanjanje amonijaka3
Uklanjanje arsena4
Uklanjanje organskih tvari2
Uklanjanje koloidnih cestica6
Dezinfekcija i stabilizacija vode7
5
![Page 21: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/21.jpg)
4 Fe2+ + O2 + 10 H2O = 4Fe(OH)3(s) + 8 H+
2 Fe2+ + Cl2 + 6 H2O = 2Fe(OH)3(s) + 2 Cl- + 6 H+
3 Fe2+ + MnO4- + 7 H2O = 3 Fe(OH)3(s) + MnO2)s) + 5 H+
1 mg/L Fe - 0.14 mg/L O2- 0.64 mg/L Cl2- 0.94 mg/L KMnO4
d Fedt
k pO OH Fe( )
( ) * ( ) * ( )2
2 22
+= − − +Uklanjanje željeza iz podzemnih voda
][*][*)(*][ 22
2
2
+−+
−= FeOHpkdt
FedO
![Page 22: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/22.jpg)
Uklanjanje mangana izpodzemnih voda
2 Mn2+ + O2 + 2 H2O = 2 MnO2(s) + 4 H+
Mn 2+ + Cl2 + 2 H2O = MnO2(s) + 2 Cl- + 4 H+
3 Mn2+ + 2 MnO4- + 2 H2O = 5 MnO2(s) + 4 H+
1 mg/L Mn - 0.29 mg/L O21.29 mg/L Cl21.92 mg/L KMnO4
Oksidacija s kisikom: autokataliti čki proces:
Sporo: Mn2+ + 1/2 O2 = MnO2(s)
Brzo: Mn 2+ + MnO2 = Mn2+MnO 2
Sporo: Mn2++MnO2 + O2 = 2 MnO2
![Page 23: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/23.jpg)
Brzina oksidacdije Mn2+ kisikom pri različitim vrijednostima pH
-1.6
-1.4
-1.2
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0 50 100 150 200 250
t/min
log(
Mn/
Mn(
poč)
)
pH=9
pH=9.3
pH=9.5
![Page 24: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/24.jpg)
Uklanjanje amonijaka
Kemijski postupak
"Breakpoint" klorinacija
Cl2 + 2 H2O = 2 HOCl + 2 H+
NH4+ + HOCl = NH 2Cl + H2O + H+
NH2Cl + HOCl = NHCl 2 + H2O
NHCl 2 + HOCl = NCl3 + H2O
2 NHCl2 + HOCl = N2 + 3 HCl + H2O
2 NH4+ + 3 Cl2 = N2 + 6 HCl + 2 H+
1 mg/L NH4 - N - 7.60 mg/L Cl2
"Break pont"
0
2
4
6
8
10
12
0 5 10 15
Doza klora mg/L
Slo
bod
ni k
lor/m
g/L
Doza klora Slobodni kloc
![Page 25: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/25.jpg)
Uklanjanje amonijaka
Biološki postupak
NH4++1.5 O2 NO2
-+ 2 H++ H2O
NO2- + 0.5 O2 NO3
-
1 mg/L NH4 - N - 4.57 mg/L O2
7.60 mg/L Cl2
¸Nitrosomonas
Nitrobacter
![Page 26: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/26.jpg)
Uklanjanje amonijaka, željeza i mangana
BIOLOŠKI POSTUPAK
Amonijak: NitrosomonasNitrobacter
Željezo i mangan: GallionellaLeptothrixSiderocapsa
Kriti čni uvjeti: TemperaturapHKoncentracija kisikaHranjive tvari
Biološka filtracija: Granulacija pjeska: 0.5/2 mmBrzina filtracije: 5 - 20 m/h
![Page 27: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/27.jpg)
4 Fe2+ + O2 + 10 H2O = 4Fe(OH)3(s) + 8 H+
2 Mn2+ + O2 + 2 H2O = 2 MnO2(s) + 4 H+
NH4++1.5 O2 = NO2
-+ 2 H++ H2ONO2
- + 0.5 O2 = NO3-
1 mg/L NH4 - N - 4.57 mg/L O21 mg/L Mn - 0.29 mg/L O21 mg/L Fe - 0.14 mg/L O2
NH4-N < 1 mg/L - OTVORENI SUSTAVNH4-N > 1 mg/L - ZATVORENI SUSTAV
Uklanjanje amonijaka, željeza i mangana
BIOLOSKI POSTUPAK
![Page 28: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/28.jpg)
Uklanjanje amonijaka, željeza i mangana
Sirova voda
Zrak
AeratorFiltar
Preraðenavoda
Zatvoreni sustav zapreradu vode
Sirovavoda
Aerator
Otvorenifilter
Preraðenavoda
Otvoreni sustav zapreradu vode
![Page 29: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/29.jpg)
Profili koncentracija u bioloskom filtru
0
0,4
0,8
1,2
1,6
2
0 0,4 0,8 1,2 1,6 2
Dubina filtra /m
γγ γγ / (
mg
/L)
0
0,01
0,02
0,03
γγ γγ (N
O2- -N
) / (
mg/
L)
Fe Mn NH3-N NO3-N O2/10 NO2-N
![Page 30: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/30.jpg)
Profili koncentracija u bioloskom filtru
Koncentracijski profil supstrata u biološkom filtru
CA- koncentracija A na dubini z U - brzina filtracije u m/hrA
’’ - brzina uklanjanja A na površinifiltarske ispune mol/(m2 s)
α- specifična površina ispune m2/m3
0** '' =+− αAA r
dz
dCU
U
z z+dz
![Page 31: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/31.jpg)
Profili koncentracija u bioloskom filtru
Koncentracijski profil supstrata u biološkom filtru
CA- koncentracija A na dubini zCAs- koncentracija A na površini filt. ispune U - brzina filtracije u m/hrA
’’ - brzina uklanjanja A na površinifiltarske ispune mol/(m2 s)
α- specifična površina ispune m2/m3
0** '' =+− αAA r
dz
dCU
)(*''AsAcA CCkr −=−
0)(** =−−− AsAA CCk
dz
dCU α
AAs CC <<
AcA Ck
dz
CU ** α=− Integriraju ći u području od CA0 do
CA i od z=0 do z=L, dobivamo:
![Page 32: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/32.jpg)
Profili koncentracija u bioloskom filtru
)**
exp(0
LU
k
C
C c
A
A α−=
Koncentracijski profil supstrata u biološkom filtru
CAo - početna koncentracija supstrata ACA . koncentracija A na dubini L U - brzina filtracije u m/hKC – konstanta prijenosa mase u m/sα- specifična površina ispune m2/m3
)*exp(0
LU
k
C
Cn
A
A −−−−====
Preureñenjem ove jednadžbe dobivamo:
K i n - konstante
![Page 33: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/33.jpg)
Profili koncentracija u bioloskom filtru
LU
k
C
Cn
A
A *ln0
−=
Logaritmiranjem dobivamo jednadžbu pravca:
Prema tome, na temelju eksperimentalnih podataka o promjeni koncentracije supstancije A po dubini filtrqa L, možemo pri različitim brzinama filtracije U, odrediti vrijednosti konstanti k i n.
![Page 34: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/34.jpg)
Kinetika uklanjanj željeza, mangna i amonijaka u biološkom filtru
Supstrat: Fe Mn NH3
k/h-1 294 30,2 27,9
n 1,53 0,74 0,65
)*exp(0
LU
k
C
Cn
A
A −−−−====
Koncentracijski profil supstrata u biološkom filtru
CAo - početna koncentracija supstrata ACA . Koncentracija A na dubini L U – brzina filtracije u m/hK i n - konstante
Vrijednosti konstanti k i n za željezo, mangan i am onijak:
![Page 35: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/35.jpg)
Profili koncentracija u bioloskom filtru
0
0,4
0,8
1,2
1,6
2
0 0,4 0,8 1,2 1,6 2
Dubina filtra /m
γγ γγ / (
mg
/L)
0
0,01
0,02
0,03
γγ γγ (N
O2- -N
) / (
mg/
L)
Fe Mn NH3-N NO3-N O2/10 NO2-N
![Page 36: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/36.jpg)
pH=7.0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 1 2 3 4 5 6 7
Vrijeme / sati
Kon
cent
raci
ja M
n/ m
g/L
BIRM
PYROLOX
GREENSAND
PIJESAK-RAVNIK
RAVNIK-OZRAČENI
Kinetika uklanjanje mangana na različitim filtarskim materijalima (T. Štembal)
![Page 37: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/37.jpg)
Uklanjanje arsena
Djeluju mehanizmi adsorpcije i koprecipitacije s Fe(OH)3, Al(OH)3i drugih specija.
Fe3+ + 3 H2O = Fe(OH)3(s) + 3 H+
FeOOH + HAsO2 = Fe(AsO2)3 + 2 H2O
Al(OH) 3 + 3 HAsO2 = Al(AsO2)3 + H2O
Učinkovitije se uklanja As(V) od As(III). Zbog toga se As(III), prije dodavanja FeCl3, oksidira u As(V) dodatkom KMnO4, ozona ili drugih oksidacijsih sredstava.
Intenzivnije mješanje povećava učinak uklanjanja arsena.
Dodatak FeCl3, osim što uklanja As, djelomično uklanja i organsku tvar iz vode.
![Page 38: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/38.jpg)
Uklanjanje amonijaka, željeza,mangana i arsena
Sirovavoda
Zrak
Aerator Filtar
Preraðenavoda
Zatvoreni sustav zapreradu vode
KMnO4
FeCl3M
Sirovavoda
Aerator
Otvorenifilter
Preraðenavoda
Otvoreni sustav zapreradu vode
KMnO4 M
FeCl3
![Page 39: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/39.jpg)
Primjena ozona umjesto KMnO4 kodpostupka uklanjanja arsena
AERACIJA
TALOŽENJE
BIOLOŠKA FILTRACIJA
+ FeCl3
Sirova voda
Pročišćena voda
+ O3
(KMnO4)
As 30 - 50 ug/L
As 100-300 ug/L
Koje su mogucnosti daljnjeg smanjenja koncentracije As?
![Page 40: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/40.jpg)
Hot Tip
AsFeAs C*m*KX ====
n/1Asm
X )C(*KFe
As ====
Freundlichova izoterma:
XAs/ µg – masa uklonjenog As
mFe/ mg - masa Fe 3+ za adsorpciju
CAs/ (µg/L) – masena koncentracija As u otopini nakon adsorp cije
K /(L/µg) – konstanta
![Page 41: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/41.jpg)
Hot Tip
1. Stupanj adsorpcije na Fe(OH) 3
n/1Asm
X )C(*KFe
As ====Freundlichova izoterma:
2. Stupanj adsorpcije na Fe(OH) 3
Sirova voda
Pročišćena voda
CAs,smFe,1
CAs,1mFe,2
CAs,2
![Page 42: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/42.jpg)
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Koncentracija As (ug/L) nakonuklanjanja u 1. stupnju adsorpcije
Pot
rošn
jaF
e3+
(m
g/L)
1. Stup.
2. Stup.
1.+2.
Početna konc. As 100 ug/LKonačna konc. As 10 ug/L
Potrošnja Fe3+ (mg/L) za uklanjanje As u dva stupnja adsorpcije
![Page 43: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/43.jpg)
Uklanjnje arsena višestupanjskom adsorpcijom na željezov hidroksid
Stupnjevi adsorpcije Ukupna doza Fe 3+ Omjer Fe/As
1 15,6 53,9
2 4,82 16,6
3 3,4 11,7
n/1As
Fe
As ]C[*Km
X ====
Freundlichova adsorpcijska izoterma
K=0,00186 L/ugn=1Xas/ug – masa adsorbiranog AsmFe/mg – masa Fe hidroksidaCAs /mg/L – koncentracija As u otopini
Doza željeza (mg/L) potrebnog za uklanjnje As od po četnih 300 na 10 ug/L:
![Page 44: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/44.jpg)
Hot Tip
POSTUPCIKOAGULACIJE I FLOKULACIJE
![Page 45: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/45.jpg)
Pročišćavanje površinskih vodaKarakteristi čna onečišćenja:MutnoćaBojaOrganska tvarBiološki materijal (alge, plankton itd.)Nedefinirana potencijalna onečišćen
Koloidna Otopinačestica
![Page 46: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/46.jpg)
++++++++
+++++++
Model elektrokemijskog dvosloja
Udaljenost od čestice
Pot
enci
jal ψ
0
ψΩ
ψ0
Zp
Sternov sloj
Ploha posmakaGranična ploha difuzijskog sloja
_ _ _
+ + _
_ _ _
+ _ _
_ + _
_ _
________
+
_
+_
+
Difuzijski sloj
Sternov sloj
Raspodjela naboja u elektrokemijskom dvosloju
D
q4Zp
δπ====
ZP - Zeta potencijalq - Naboj česticeδ - Rdiju utjecaj nabojaD - Dielektrična konstana medija
Elektri čni dvosloj
Koloidna čestica Otopina
Ω
Ploha smicanja
![Page 47: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/47.jpg)
POSTUPCI KOAGULACJE I FLOKULACIJE
ENERGIJA ODBIJANJA I PRIVLA ČENJA NABIJENIH ČESTICA
Udaljenost izmeñu čestica
Djelovanje van der Waalsovih privlačnih sila(Londonove privlačne sile)
Djelovanje odbojnih sila elekt. dvosloja
Ene
rgija Energijska barijera
VR
VA
![Page 48: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/48.jpg)
DESTABILIZACIJA KOLOIDNIH ČESTICA
POSTUPCI KOAGULACJE I FLOKULACIJE
a) Kompresija električnog dvoslojab) Smanjenje površinskog potencijala adsorpcijom i neutralizacijom nabojac) Destabilizacija koloida su-taloženjem (koprecipitacijom)d) Destabilizacija koloida adsorpcijom i spajanjem čestica
a) Kompresija električnog dvosloja
Udaljenost (r) od površine čestice
Kon
cent
raci
ja io
na
A
BC D
A l
Bl
Cl
Dl
A(A,B,D) = A(A l, Bl, Dl)A - Površina
r(Dl) r(D)
r(Dl)<r(D)
![Page 49: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/49.jpg)
DESTABILIZACIJA KOLOIDNIH ČESTICA
POSTUPCI KOAGULACJE I FLOKULACIJE
Kompresija elektri čnog dvosloja
VR
VA
Udaljenost od č.
Odbijanje dvosloja
van der Waalsovoprivla čenje
VR
VA
Udaljenost od č.
Odbijanje dvosloja
van der Waalsovoprivla čenje
Mala koncentracija elektrolita- Nema kompresije dvosloja
Velika koncentracija elektrolita- Komprimira se dvosloj
Energijska barijera!Nestaje energijska barijera!
![Page 50: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/50.jpg)
DESTABILIZACIJA KOLOIDNIH ČESTICA
POSTUPCI KOAGULACJE I FLOKULACIJE
b) Smanjenje površinskog potencijala adsorpcijom i neutralizacijom naboja
Al(H 2O)63+ + H2O = Al(H2O)5(OH)2+ + H3O+
Fe(H2O)63+ + H2O = Fe(H2O)5(OH)2+ + H3O+
Adsorbcijom hidratiziranih pozitivno nabijenih Al 3+, Fe3+, Al(OH) 2+, Fe(OH)2+,a i niza drugih ionskih vrsta, na površinu koloidnečestice dolazi do neutralizacije naboja i destabilizacije koloida.
U ovom procesu učestvuje čitav niz različitih ionskih vrsta. Djelovanje je posebno izraženopri koncentracijama ispod granice njihove topljivosti.
![Page 51: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/51.jpg)
Konstante nastajanja hidrolitičkih vrsta aluminijevih iona pri 25 0C i ionske jakosti, I = 0 M. *) log Ks
REAKCIJA log K
1 Al3+ = Al(OH) 2+ + H+ -5.02
2 2Al3+ = Al2(OH)24+ + 2H+ -6.27
3 6Al3+ = Al6(OH)153+ + 15H+ -47.00
4 8Al3+ = Al8(OH)204+ + 20H+ -68.7
5 13Al3+ = Al13(OH)345+ + 34H+ -97.39
6 Al3+ = Al(OH) 4- + 4H+ -23.57
7 Al(OH) 3(s) = Al3+(aq) + 3OH-
aq) -32.34 *
![Page 52: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/52.jpg)
DESTABILIZACIJA KOLOIDNIH ČESTICA
POSTUPCI KOAGULACJE I FLOKULACIJE
c) Destabilizacija koloida su-taloženjem (koprecipitacijom)
Dodavanjem metalnih iona (npr. Fe3+, Al3+) u dovoljnim količinama dolazi do brzog taloženja njihovih hidrolitičkih vrsta. Koloidne čestice mogu u tom slučaju služiti kao centri njihove kristaliczacije ili ih “p okupi” nastali talog prilkom sedimentacije.
Proces se naziva “sweep-floc” koagulacija
d) Destabilizacija koloida adsorpcijom i spajanjem čestica
Mnoge prirodne, a i sintetske supstancije, poput škroba, celulose, sintetskih polimera, itd., poznati su kao učinkoviti koagulanti. To su velike molekule s više elektri čnog naboja uzduž lančaste strukture ugljikovih atoma. Ovakvi pozitivni (kationski) ili negativni (anionski)polimeri (plielektroliti) mogu mehanizmom premošćivanja destabiliziraju koloidne čestice.
![Page 53: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/53.jpg)
DESTABILIZACIJA KOLOIDNIH ČESTICA
POSTUPCI KOAGULACJE I FLOKULACIJE
d) Destabilizacija koloidaadsorpcijom i spajanjem čestica
Mehanizmi adsorpcije i premošćivanjakoloidnih čestica polielektrolitimaAnionskikationski iNeutralni polielektroliti
![Page 54: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/54.jpg)
POSTUPCI KOAGULACJE I FLOKULACIJE
Postupak koagulacije flokulacije odvija se u pravilu kombinacijomviše mehanizama
Značajnu ulogu igraju uvjeti, kao što su:
- koncentracija koagulanta- sastav vode- pH- temperatura- intenzitet miješanja- itd.
Postupak koagulacije i flokulacije u praksi
![Page 55: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/55.jpg)
Krivulje tipljivosti aluminija
1
10
100
1000
5.0 6.0 7.0 8.0 9.0
pH
Al,
ug
/L 5 C
10 C
15 C
20 C
25 C
![Page 56: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/56.jpg)
Područja s različitim mehanizmima djelovanja koagulanta Al3+
![Page 57: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/57.jpg)
POSTUPCI KOAGULACJE I FLOKULACIJE
Utvr ñivanje optimalnih uvjeta za odvijanje procesa koagulacije i flokulacije
- JAR testovi
- Mjerenje elektrokineti čkog potencijala
- Snimanje radnih krivulja
Snimanje krivulja mutno ća – doza koagulantana postojećim postrojenjima u realnim uvjetima
Laboratorijski pokusi paralelno u 5-6 čaša s različitim dozama koagulanta/flokulanta ali pri identi čnim uvjetima miješanja
Vrijednost ZETA potencijala ili elektrokineti čkog potencijala (potencijal strujanja, struja strujanja) kao mjeril o za podešavanje optimalnih uvjeta koagulacije
![Page 58: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/58.jpg)
Mjerenje potencijala strujanja
Izlaz uzorkaUlazuzorka
Elektroda
Klip
Cilindar
Elektroda
Potencijal
strujanja
![Page 59: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/59.jpg)
Potencijal strujanja u funkciji pH i koncentracije Al3+
4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 7.50 8.00 8.50 9.00
pH
-4.95
-4.75
-4.55
-4.35
-4.15
-3.95
-3.75
-3.55
-3.35log[c(Al)]
-0.60
-0.50
-0.40
-0.30
-0.20
-0.10
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
![Page 60: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/60.jpg)
Područja s različitim mehanizmima djelovanja koagulanta Al3+
![Page 61: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/61.jpg)
Shematski prikaz sustava za preradu vodepostupkom koagulacije i flokulacije
KorekcijapH
Koagulant
KOAGULACIJA
FLOKULACIJA
TALOŽENJE
Korekcija pH
Dezinfekcija
ISTALOŽENI MULJ
SIROVA VODA
PROČ IŠĆENA VODA
FILTRACIJA
Pješ čani filtar
![Page 62: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/62.jpg)
Shematski prikaz postupka flotacije
PI
LS
LS
PI
REGULACIJARAZINE
FI
FLOTATOR
FLOKULATOR
SATURATOR
V=75 L
![Page 63: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/63.jpg)
Prerada vode postupkomkoagulacije i flokulacije
Glavni nedostatci postupka koagulacije i flokulacije
- Postrojenja velikih dimenzija- Učestalo pranje filtara zbog probijanja Al i/ili
drugih koagulanta- Neučinkovitost pri uklanjanju mnogih one čišćenja
Moguća poboljšanja:
- - Membranske tehnologije
![Page 64: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/64.jpg)
MembranskeMembranske tehnologijetehnologije
0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100µµµµm
kosaCrypto-sporidium
mali mikro-organizmi
polio virus
SuspendiraneSuspendirane cesticecestice
ParasitiParasiti
BacterijeBacterije
Org. Org. makromakro . . molekulemolekule
VirusiVirusi
KoloidiKoloidiOtopljeneOtopljene solisoli
PjescaniPjescani filtratrifiltratri
MicrofiltracijaMicrofiltracija
UltrafiltracijaUltrafiltracija
NanofiltracijaNanofiltracija
ReverznaReverzna osmozaosmoza
![Page 65: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/65.jpg)
Membranska vlakna Membranska vlakna ZWZW ®® -- ZenonZenon
Membrana
Veliki mjehuriDifuzor
Veliki mjehuriDifuzor
Nosivi sloj
Filtrat prema gornjem kolektoru
Filtrat prema donjem kolektoru
Biomasa
AeracijaMjehuri
(za mješanje fluida)
![Page 66: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/66.jpg)
Različiti tipovi membrana
Membrane sa šupljim vlaknima
Pločaste membrane
![Page 67: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/67.jpg)
Membranska vlakna Membranska vlakna ZeeWeedZeeWeed®® ZW500 ZW500 tvrtke Zenontvrtke Zenon
6 m Zeno Okvir sa6 Kaseta - 48 modula
1 Kaseta sa8 ZeeWeed modula
484 m2 površine filtracije
12 m Zeno Okvir sa12 Kaseta - 96 modula
![Page 68: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/68.jpg)
Filtrat(eluat)
Uronjene membrane
Koncentrat
Spremnik s membranama
Crpka filtrata
Spremnik za protustrujno
ispiranjeDotok vode koja se pročišćava
Shematski prikaz sustava za pročišćavanje vode uronjenim membranama
![Page 69: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/69.jpg)
Koagulacija flokulacija i membranska filtracija
Ulaz vode
za preradu
Doziranje
flokulanta
"In-line"
mješač
Permeat:
prerañena voda
Puhalo za aeraciju
Sustav za obradu
mulja
Kemikalije za čišćenje
membrana
Koncentrat:
mulj
Voda zapovratno
pranje
FlokulacijaKazete s
membranama
Povrat vode u proces
pročišćavanja
![Page 70: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/70.jpg)
Membranske tehnologije kod preradepodzemnihih voda
MEMBRANSKA FILTRACIJA
Pročišćena voda
AERACIJA
TALOŽENJE
BIOLOŠKA FILTRACIJA
+ FeCl3
+ KMnO 4
Sirova voda
![Page 71: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/71.jpg)
Stabilizacija vode
KEMIJSKA STABILIZACIJA VODE
Stabilnost karbonata
Stabilnost dezinfekcijskog sredstva
BIOLOSKA STABILIZACIJA VODE
Uklanjanje biolosko razgradivih supstancija
Prisutnost dezinfekcijskog sredstva
![Page 72: PROCESI PRO ČIŠ ĆAVANJA PITIKIH VODA - ZOAK FKITzoak.fkit.hr/nastava/izborni_sipos/Materijali - Procesi prociscavanja voda - 2010... · Membranska filtracija, sušenje na 105 0C,](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022041302/5e1267c15cde7917572b9989/html5/thumbnails/72.jpg)