Oczyszczanie wody

Maria Świderska-Bróż, Apolinary L. Kowal

Uzyskaj dostęp

ISBN/ISSN:

978-83-01-15871-2

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2009

Liczba stron:

816

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Świderska-Bróż, Maria; Kowal, Apolinary L.. Oczyszczanie wody. Red. . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009, 816 s. ISBN 978-83-01-15871-2

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Świderska-Bróż, M.

A1 Kowal, A.L.

T1 Oczyszczanie wody

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2009

SN 978-83-01-15871-2

Bibliografia BibTex:

@Book{ 1903, author = "Świderska-Bróż, Maria and Kowal, Apolinary L.", editor = "", title = "Oczyszczanie wody", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2009", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-15871-2" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Świderska-Bróż, Maria

AU - Kowal, Apolinary L.

ED -

TI - Oczyszczanie wody

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2009

SN - 978-83-01-15871-2

ER -

Netografia (standard APA):

Świderska-Bróż, Maria; Kowal, Apolinary L.. Oczyszczanie wody [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009 [dostęp: 23 07 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/oczyszczanie-wody-maria-swiderska-broz-1903.

oczyszczanie wody

Kompendium wiedzy o oczyszczaniu wody z uwzględnieniem aspektów zdrowotnych i zagrożeń wynikających z niewłaściwej jakości dostarczanej odbiorcom.

W nowym, uaktualnionym i rozszerzonym wydaniu podręcznika omówiono:

zagadnieni...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-15871-2

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2009

Liczba stron:

816

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Przedmowa13
1. Woda w przyrodzie14
1.1. Wprowadzenie14
1.2. Fizyczne właściwości wody16
1.3. Ogólna charakterystyka roztworów wodnych17
1.3.1. Roztwory właściwe17
1.3.2. Roztwory koloidalne18
1.4. Skład wód występujących w przyrodzie24
Literatura26
2. Skład wód podziemnych28
2.1. Procesy jednostkowe kształtujące skład wód podziemnych28
2.2. Substancje występujące w wodach podziemnych33
2.2.1. Gazy33
2.2.1.1. Tlen rozpuszczony33
2.2.1.2. Dwutlenek węgla33
2.2.1.3. Siarkowodór37
2.2.2. Substancje rozpuszczone38
2.2.1.4. Azot (N2)38
2.2.1.5. Inne gazy38
2.2.2.1. Wodorowęglany i węglany (HCO-3 i CO2-3 )38
2.2.2.2. Siarczany (SO2-4 )39
2.2.2.3. Chlorki (Cl-)40
2.2.2.4. Wapń41
2.2.2.5. Magnez42
2.2.2.6. Sód42
2.2.2.7. Potas43
2.2.2.8. Żelazo43
2.2.2.9. Mangan47
2.2.2.10. Związki azotu49
2.2.2.11. Inne zanieczyszczenia nieorganiczne53
2.2.3. Zanieczyszczenia organiczne55
2.2.4. Mikroorganizmy57
Literatura58
3. Skład wód powierzchniowych60
3.1. Czynniki kształtujące skład wody60
3.2. Cechy fizyczne wody63
3.3. Skład chemiczny67
3.3.1. Substancje rozpuszczone68
3.3.2. Gazy rozpuszczone79
3.3.3. Substancje organiczne81
3.4. Biocenoza wód powierzchniowych90
3.5. Skład wód infiltracyjnych94
Literatura95
4. Oczyszczanie wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi98
4.1. Wprowadzenie98
4.2. Wymagania stawiane wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi100
4.3. Wybór sposobu oczyszczania wody105
4.4. Procesy oczyszczania wody107
4.5. Układy technologiczne oczyszczania wód116
4.5.1. Wody powierzchniowe116
4.5.2. Wody podziemne118
4.5.3. Woda infiltracyjna120
4.6. Monitorowanie i sterowanie jakością wody oraz pracą zakładu oczyszczania wody121
Literatura123
5. Koagulacja124
5.1. Wprowadzenie125
5.2. Zastosowanie koagulacji w oczyszczaniu wód126
5.3. Mechanizm procesu koagulacji129
5.3.1. Mechanizmy fazy destabilizacji koloidów130
5.3.2. Flokulacja131
5.4. Reakcje chemiczne zachodzące w wodzie podczas koagulacji133
5.5. Stosowane koagulanty, ich właściwości i skuteczność w usuwaniu zanieczyszczeń138
5.5.1. Koagulanty niezhydrolizowane138
5.5.2. Koagulanty wstępnie zhydrolizowane141
5.6. Substancje wspomagające koagulację146
5.7. Sposoby prowadzenia koagulacji154
5.8. Wpływ składu fizyczno-chemicznego oczyszczanej wody oraz parametrów technologicznych na przebieg i skuteczność koagulacji158
5.8.1. Rodzaj usuwanych zanieczyszczeń158
5.8.2. Temperatura oczyszczanej wody161
5.8.3. Skład jonowy i zasolenie wody163
5.8.4. pH oczyszczanej wody164
5.8.5. Dawka koagulantu169
5.9. Magazynowanie koagulantów i innych reagentów173
5.10. Przygotowanie roztworów reagentów do ich dawkowania177
5.10.1. Koagulanty177
5.10.2. Mleko i woda wapienna178
5.10.3. Syntetyczne flokulanty organiczne182
5.10.4. Krzemionka aktywowana182
5.10.5. Pylisty węgiel aktywny184
5.11. Dawkowanie reagentów do wody185
5.12. Komory mieszania reagentów z oczyszczaną wodą187
5.12.1. Komory szybkiego mieszania188
5.12.2. Komory wolnego mieszania191
Literatura196
6. Sedymentacja200
6.1. Opadanie cząstek w wodzie201
6.1.1. Swobodne opadanie cząstek202
6.1.2. Zakłócone opadanie cząstek208
6.1.3. Opadanie zawiesin kłaczkowatych210
6.2. Osadniki211
6.2.1. Osadniki o przepływie poziomym212
6.2.2. Osadniki o przepływie pionowym221
6.2.3. Osadniki o przepływie poziomo-pionowym224
6.2.4. Osadniki odśrodkowe225
6.2.5. Osadniki wielostrumieniowe (lamelowe)226
6.2.6. Osadniki kontaktowe z osadem zawieszonym228
Literatura240
7. Flotacja242
7.1. Uwagi wstępne242
7.2. Rodzaje flotacji i jej przebieg243
7.3. Zastosowanie flotacji w oczyszczaniu wody250
Literatura254
8. Filtracja255
8.1. Historia zastosowania filtracji i rodzaje filtrów256
8.2. Mechanizm filtracji257
8.3. Materiał filtracyjny262
8.4. Filtry powolne265
8.5. Filtry pospieszne269
8.5.1. Filtry pospieszne grawitacyjne273
8.5.2. Filtry pospieszne ciśnieniowe277
8.5.3. Specjalne rozwiązania filtrów279
8.5.3.1. Filtry Haberera279
8.5.3.2. Filtry bezzaworowe280
8.5.3.3. Filtry suche281
8.5.3.4. Filtry kontaktowe281
8.5.3.5. Filtry dwustrumieniowe284
8.5.3.6. Filtry DynaSand286
8.5.3.7. Filtry namywane287
8.6. Filtry do usuwania żelaza i manganu289
8.7. Charakterystyka filtrów pospiesznych292
8.7.1. Prędkość filtracji292
8.7.2. Złoża filtracyjne294
8.7.3. Długość cyklu filtracji299
8.7.4. Płukanie złóż filtracyjnych301
8.7.5. Drenaż filtrów pospiesznych305
8.7.5.1. Drenaż niskooporowy305
8.7.5.2. Drenaż wysokooporowy307
8.7.6. Koryta popłuczyn310
8.7.7. Rurociągi i osprzęt filtrów311
Literatura312
9. Procesy membranowe314
9.1. Charakterystyka procesów membranowych oraz membran314
9.2. Procesy membranowe321
9.2.1. Odwrócona osmoza (OO)324
9.2.2. Nanofiltracja (NF)329
9.2.3. Ultrafiltracja (UF)332
9.2.4. Mikrofiltracja (MF)337
9.2.5. Elektrodializa (ED)338
Literatura341
10. Procesy biologiczne344
10.1. Podstawy procesów biologicznych344
10.2. Nitryfikacja347
10.3. Denitryfikacja348
10.4. Utlenianie i redukcja żelaza i manganu350
10.5. Utlenianie i redukcja związków siarki353
10.6. Biologiczny rozkład związków organicznych354
Literatura357
11. Adsorpcja358
11.1. Przydatność adsorpcji w oczyszczaniu wody358
11.2. Teoretyczne podstawy procesu adsorpcji359
11.2.1. Kinetyka przenoszenia masy360
11.2.2. Statyka procesu adsorpcji360
11.2.3. Dynamika adsorpcji363
11.3. Stosowane adsorbenty i ich charakterystyka365
11.4. Zastosowanie adsorpcji na węglach aktywnych w oczyszczaniu wody369
11.4.1. Rodzaje adsorbatów usuwanych z wód369
11.4.2. Charakterystyka technologiczna procesu adsorpcji373
11.4.3. Regeneracja węgli aktywnych383
11.4.4. Skuteczność adsorpcji na węglu aktywnym384
11.5. Adsorpcja na aktywnym tlenku glinu390
11.5.1. Usuwanie arsenu391
11.5.2. Usuwanie selenu391
Literatura392
12. Odkwaszanie wody395
12.1. Cel odkwaszania395
12.2. Metody fizyczne396
12.2.1. Urządzenia do napowietrzania wody399
12.3. Metody chemiczne412
Literatura415
13. Usuwanie żelaza i manganu z wody416
13.1. Występowanie żelaza i manganu416
13.2. Usuwanie żelaza z wody419
13.2.1. Usuwanie żelaza występującego w związkach nieorganicznych420
13.2.2. Usuwanie żelaza występującego w połączeniach ze związkami organicznymi426
13.3. Usuwanie manganu z wody434
13.4. Inne metody usuwania żelaza i manganu442
13.4.1. Biologiczne utlenianie w złożach filtracyjnych442
13.4.2. Utlenianie w warstwie wodonośnej444
13.4.3. Wymiana jonowa446
13.4.4. Adsorpcja jonów Mn(II) na wodorotlenku żelaza(III)446
13.4.5. Filtracja przez złoża katalityczne oraz regenerowane KMnO4447
Literatura448
14. Wymiana jonowa451
14.1. Wprowadzenie451
14.2. Istota wymiany jonowej452
14.3. Wymieniacze jonowe453
14.3.1. Rodzaje i budowa wymieniaczy jonowych453
14.3.2. Główne właściwości jonitów455
14.3.3. Czynniki wpływające na przebieg wymiany jonowej457
14.4. Cykl pracy wymieniaczy jonowych w warunkach przepływowych460
14.5. Zastosowanie wymiany jonowej w oczyszczaniu wody462
14.5.1. Zmiękczanie wody463
14.5.2. Demineralizacja i odsalanie wody467
14.5.3. Usuwanie jonów fosforanowych i azotanowych471
14.5.4. Wymiana azotu amonowego, metali ciężkich i radionuklidów471
14.5.5. Usuwanie zanieczyszczeń organicznych473
14.6. Urządzenia do jonitowego oczyszczania wody475
14.7. Projektowanie wymienników jonitowych478
Literatura480
15. Infiltracja482
15.1. Wykorzystanie infiltracji w ujmowaniu i oczyszczaniu wody482
15.2. Warunki lokalizacji ujęć infiltracyjnych484
15.3. Obiekty zasilania warstwy wodonośnej wodą powierzchniową486
15.4. Infiltracja jako proces oczyszczania wody490
15.4.1. Rola basenów infiltracyjnych w oczyszczaniu wody490
15.4.2. Procesy jednostkowe zachodzące w warstwie wodonośnej495
15.5. Skuteczność infiltracji w oczyszczaniu wody powierzchniowej499
Literatura508
16. Usuwanie z wody fitoplanktonu i zanieczyszczeń specyficznych510
16.1. Wprowadzenie510
16.2. Usuwanie fitoplanktonu511
16.3. Usuwanie toksyn sinicowych519
16.4. Usuwanie jonów azotanowych i amonowych523
16.4.1. Usuwanie azotu azotanowego523
16.4.2. Usuwanie azotu amonowego530
16.5. Usuwanie metali ciężkich i radionuklidów534
16.6. Usuwanie jonów fluorkowych538
Literatura541
17. Dezynfekcja wody544
17.1. Cel i istota dezynfekcji544
17.2. Fizyczne metody dezynfekcji wody550
17.2.1. Gotowanie i pasteryzacja wody551
17.2.2. Promieniowanie ultrafioletowe551
17.2.3. Ultradźwięki553
17.3. Chemiczne metody dezynfekcji wody555
17.4. Dezynfekcja chlorem i jego związkami560
17.4.1. Charakterystyka dezynfektantów chlorowych560
17.4.2. Reakcje chemiczne zachodzące podczas dezynfekcji wody chlorem i podchlorynem sodu563
17.4.3. Dezynfekcja dwutlenkiem chloru569
17.4.4. Sposoby dezynfekcji wody związkami chloru571
17.4.5. Urządzenia do przygotowania i dawkowania dezynfektantów chlorowych573
17.4.6. Zbiorniki kontaktu wody z dezynfektantami578
17.4.7. Dechloracja wody579
17.4.8. Chlorownie i magazyny dezynfektantów579
17.4.8.1. Chlorownie i magazyny chloru579
17.4.8.2. Chlorownie i magazyny podchlorynu sodu587
17.4.8.3. Pomieszczenia instalacji ClO2 i magazyny chemikaliów588
17.4.8.4. Wymagania BHP przy składowaniu i technologicznym wykorzystaniu wapna chlorowanego589
17.4.8.5. Postępowanie w czasie awarii chlorowej589
17.5. Ozonowanie wody590
Literatura597
18. Utlenianie chemiczne601
18.1. Cel i miejsce utleniania chemicznego w układzie oczyszczania wody601
18.2. Podstawy fizyczno-chemiczne utleniania603
18.3. Utlenianie chemiczne substancji występujących w wodach604
18.3.1. Utlenianie nieorganicznych domieszek/zanieczyszczeń605
18.3.2. Utlenianie substancji organicznych605
18.4. Procesy zaawansowanego utleniania610
18.4.1. Utlenianie ozonem i nadtlenkiem wodoru (O3?H2O2)612
18.4.2. Utlenianie odczynnikiem Fentona613
18.4.3. Metody fotochemiczne613
18.4.4. Utlenianie fotokatalityczne614
18.5. Zastosowanie utleniania chemicznego w oczyszczaniu wody615
Literatura626
19. Uboczne produkty utleniania629
19.1. Wprowadzenie629
19.2. Uboczne produkty chlorowania632
19.2.1. Halogenowane związki organiczne633
19.2.2. Niehalogenowane związki organiczne642
19.3. Uboczne produkty chloraminowania643
19.2.3. Nieorganiczne uboczne produkty chlorowania643
19.4. Uboczne produkty utleniania dwutlenkiem chloru644
19.4.1. Niehalogenowane produkty uboczne645
19.4.2. Halogenowane produkty uboczne648
19.4.3. Nieorganiczne produkty uboczne649
19.5. Uboczne produkty utleniania ozonem652
19.5.1. Organiczne produkty uboczne652
19.5.2. Nieorganiczne produkty uboczne655
19.6. Zapobieganie powstawaniu ubocznych produktów utleniania658
Literatura660
20. Oczyszczanie wody do celów przemysłowych663
20.1. Wymagany skład wody wykorzystywanej w przemyśle663
20.2. Woda w obiegach chłodzących664
20.2.1. Wymagania stawiane wodzie przeznaczonej do chłodzenia665
20.2.2. Powstawanie osadów w obiegach chłodzących667
20.2.3. Zabezpieczenie obiegów chłodzących przed wytrącaniem się osadów oraz przed korozją670
20.2.3.1. Oczyszczanie wody do chłodzenia671
20.3. Woda do celów kotłowych682
20.3.1. Wymagania jakościowe wody682
20.3.2. Oczyszczanie wody do celów kotłowych690
20.3.2.1. Wstępne oczyszczanie690
20.3.2.2. Zmiękczanie wody691
20.3.2.3. Demineralizacja wody697
20.3.2.4. Odkrzemianie wody698
20.3.2.5. Odgazowanie wody699
20.3.3. Inhibitorowa ochrona przed korozją i wytrącaniem osadów704
Literatura705
21. Korozja w środowisku wodnym706
21.1. Wprowadzenie706
21.2. Rodzaje korozji708
21.3. Wpływ składu wody na korozję717
21.4. Ocena korozyjności wody721
21.5. Przyczyny braku biologicznej i chemicznej stabilności wody726
21.6. Sposoby stabilizacji wody730
Literatura735
22. Gospodarka ściekami i osadami powstającymi podczas oczyszczania wody739
22.1. Rodzaj i objętość´ ścieków i osadów739
22.2. Skład osadów i ścieków745
22.3. Metody przeróbki i unieszkodliwiania osadów i ścieków749
22.3.1. Zagęszczanie popłuczyn i osadów750
22.3.2. Odwadnianie osadów757
22.3.3. Kondycjonowanie popłuczyn i osadów764
22.3.4. Odzysk chemikaliów z osadu770
22.3.5. Wykorzystanie wody osadowej771
22.3.6. Unieszkodliwianie koncentratów z procesów membranowych oraz zużytych czynników regenerujących jonity772
22.3.7. Ostateczne usuwanie osadów774
Literatura776
23. Wtórne zanieczyszczenie wody w systemie dystrybucji779
23.1. Wprowadzenie779
23.2. Przyczyny wtórnego zanieczyszczenia wody779
23.3. Zmiany jakości wody783
23.4. Zapobieganie wtórnemu zanieczyszczeniu wody796
Literatura797
Załączniki800
Skorowidz807

1.3.Ogólnacharakterystykaroztworówwodnych

Wartośćpotencjału‰decydujeoprzebieguwielureakcjiwwodach,aprzede

wszystkimostabilnościkoloidów.Zewzrostempotencjału‰zwiększasięstabilność

układukoloidalnego,awięcwiększesąsiłyodpychającedziałającemiędzycząstkami.

Potencjał‰koloidówstabilnychwynosiokołoS70mV,przywartościS30mV

rozpoczynasiękoagulacjacząstekkoloidalnych,akoagulacjaszybkazachodzi,gdy

potencjał‰zbliżasiędozera.Przywartości‰10zanikawarstwadyfuzyjna.

Przeciwniedosiłodpychaniaelektrostatycznegodziałająmiędzycząsteczkowesiły

vanderWaalsadążącedołączeniacząstek.Działająonenabardzomałąodległość

(1–50nm)iichskutkimogąbyćzauważalnedopieropopokonaniutzw.wału

energetycznego–barieryenergetycznej(rys.1.5).SiłyvanderWaalsaniektórzy

nazywająsiłamivanderWaalsa–Londona.

Rys01050Układsiłelektrostatycznychwcząst-

cekoloidalnej[5]

RuchyBrownastanowiąjednązcechukładukoloidalnego.Sąonewynikiem

zderzeńcząstkikoloidalnejzcząsteczkamiwody.Przydużychwymiarachcząstekliczba

zderzeńzewszystkichstronrównoważysię,natomiastprzymałychwymiarachcząstki

koloidalnejwystępujedużafluktuacjawliczbiezderzeń.Zderzeniawzajemnecząstek

koloidalnychmogąpowodowaćzbliżeniasięichnatakąodległość,przyktórejmoże

dojśćdoichtrwałegopołączenia.Procesjestjednakbardzowolny,zewzględunamałą

częstotliwośćzderzeńprowadzącychdozbliżenia,przyktórychmogąjużdziałaćsiły

przyciągania.Koloidy,któreadsorbująnasobiewarstwęcząsteczekrozpuszczalnika,są

bardziejstabilne,gdyżwzajemnezetknięciesięcząstekkoloidalnychjestwówczas

dodatkowoutrudnione.

UkładkoloidalnycharakteryzujesięefektemTyndalla,którypoleganauginaniusię

promieniwiązkiświatłaprzepuszczanejprzezroztwórkoloidalnynacząstkachfazy

rozproszonejmniejszychoddługościfali.Obserwujesięwówczassmugęświetlnązwaną

stożkiemTyndalla.

Koloidynadającemętnośćwodomnaturalnymsąwwiększościhydrofobowe,

podobniejakwodorotlenkiglinuiżelaza,natomiastzwiązkihumusowe,powodujące

barwęwody,mającharakterzbliżonydokoloidówhydrofilowych.Koloidyhydrofilowe

mogątworzyćwarstwyochronnewokółkoloidówhydrofobowych,zwiększającich

trwałość.Organicznewarstwyochronnemogąbyćutlenionechloremlubozonem,co

czasamijeststosowanewpraktyce.

Brak wyników

Oczyszczanie wody

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra