6, A víz fizikai, kémiai és bilógiai tulajdonságai, Vizgazdálkodási alapfogalmak, lehetőségek. A víz minősége: fizikai, kémiai,biológiai,bakterológiai,radiológiai sajátosságok befojásolják. A víz fizikai sajátosságai: A víz fizikai sajátosságai közzül a lényegesebbek a következők: hőmérséklet,szag íz, szín, zavarosság. I, Hőmérséklet: Hőmérsékleti viszonyuk eredetük szerint eltérőek. A felszini vizek hőm. erősen ingadozó.mélyebb szintekre halladva egyre állandóbb. A hőmérséklet emelkedésével a mikroorganizmusok lebontó tevékenysége intenzivebbé vállik. II, Szag és íz: A víz szaga és ize a benne levő oldott gázokból az oldott sóktól valamint az ott található életközösségtöl függ. A víz szagát és izét a tömegesen elpusztúlt mikroorganizmusokvalaminz szerves anyagok is befolyásolják. III,Szín: A víz szine a visszavert fényből itélhető meg. A tiszta víz ha a rétegvastagsága kicsi, szintelen, ha a vastagsága nagy halványkék színü. A tényleges szint: kolloidális vas vegyületek, huminanyagok, házi és ipari szennyvizek idézhetik elő, és a növényi szervezetek okozzák. IV, Lebegőanyagtartalom, zavarosság:a víz zavarosságát a benne levő szuszpendált anyagok idézik elő. Ezek sokfélék lehetnek, anyaguk, méretük széles tarományban változhat. Lebegőanyagok szemcsés vagy pehelyszerűek lehetnek. Tavakban tározókban a zavarosságot a kolloidális méretű diszperz állapotú anyagok idézik elő. A víz kémiai jellemzője:szerves és szervetlen anyagok minőségi és menyiségi vizminősités sempotjából döntö szerepet játszik. Ezek az oldott anyagok: a levegőből, talajból, mederfenékről, vizgyüjtö terület felszinéről. A vizminőséget jelentő fontosabb kémiai komponensek a következők: oxigénháztartás mutatói, összes oldott só, klorid ion, szulfid ion, vas, szénsav, foszfor, mérgező anyagok. Oxigén héztartás oldott oxigén,oxigénháztartás, oxigén fogyasztás(koi):azt az oxigénmennyiséget adja meg amelyel a vizben levő szervesanyag kémiai oxidálcióhoz szükséges. Biokémiai oxigén igény(boi): az az oldott oxigénmennyiség amely vizvben levő szerves anyag aerob baktériumok általi lebontáshoz bizonyos hőmérséklet szükséges. Aviz biológiai tulajdonsága: A vizkészleteket sok ezer féle állat és növény népesiti be.több százezer sőt több százmilliót is elérheti. 1,Növényi szervezetek: Baktériumok, algák, állati szervezetek: egysejtűek, állati ostorosok gyökérlábuak, csillók. Töbsejtűek szivacsok kerekesférgek, csalánozók, ízeltllábúak puhatestűek. A víz minősítése: fizikai minősités: Hőmérséklet minősités optimális min 10-12.C, 7C alatt emberi szervezetre ártalmas. A víz tisztitásának védelme: a vizzellátás leggazdaságosabbak akkor valósitható meg ha: vizmennyiség elegendő,igényeket megközelitő minőségű, hasznositási közelénben található. Vizgad alapfogalmak: Vizigény: a vizmennyiségre jellemző adat a vizigény. Vizszerzés: Vizszerzési lehetőségek:vizfolyás, tó, természetes tározó, mesterséges tározó. Felszín alatti: partiszürésü víz, talajviz, mélységi víz, forrás,karsztviz. Viztermelő módok és berendezések: felszini vizkészleti művek: szivofejes vizkivétel, aknás vizkivétel. A felszin alatti vizek kinyerésének módszerei:talajvizdusitással.partiszürésü viztermelőberendezés.
7, Viztisztítási technológiák ált jellemzése, víztisztitó telepek tervezése. Célja: a felhasználni kívánt vizből a szennyeződések eltávolitása a víz felhasználására alkalamassá tétele.a viztisztitás különféle fizikai kémiai ill biológiai jellegű, eljárások és azokon belűl is sok sok művelet sorozata. Amikor több eljárásokat alkalmazunk vm termék előállitására, eljárások kombinálciójáról, rövid technológiáról beszélünk. A viztisztitási eljárásokat tehát 3 nagy csoportba soroljuk: mechanikai, kémiai, biológiai. A viztisztitás alapelve az hogy először a durvább madj a finomabb szennyezőanyagokat választjuk ki a vizből a vizmin.-i igényeinek megfelelő mértékig. A viztiszt. Müveleteket 2 csop osztjuk: ivóviztisztitás, ipari viztisztitás. I, Mechanikai víz tisztítási eljárások: a vizből kiszürjük vagy ülepitéssel visszatartjuk azon anyagokat amelyek ilyen módon kiválaszthatók. Gerebek: ágak fadarabok eltávoitása. Gerebek lehetnek:durva, vagy finom. A tisztitás elsősorban a szivattyuk zavartalan működésének biztositásaszempotjából lényeges. SZITASZÜRÖK, dobszürök:gravitációs nyitott, nyomás alatti zárt. Ülepités,derités=pelyhesítés+ ülepítés. Ülepitö és deritő berendezések: homokfogó hosszanti átfolyásu,zárt nyomás alatti homokfogó. Ülepitő berendezések:hosszanti átfolyású ülepitő, sugárirányú ülepitő. Kémiai viztisztítási eljárások: derités, kicsapatás, ioncsere,folyadékextrakció, ph szaályozás, fertőtlenités, fluorozás. Folyadék extrakció: viztisztitási gyakorlatban elsősorban folyadék folyadék extraciórót hazs. Fertőtlenitési tipusok: klóros oxidálció, klór dioxidos oxidálció, ozonos oxidálció. BIOLÓGIAI viztisztitási eljárások:a biológiai eljárásoknak a szenyviztisztitásban van nagy jeletntőségük, a viztisztitásban kevésbé. Felszini viztisztitó telep mütárgyai és müködésüe: A vízmű: a vizellátási létesitmények összessége a vízmű. Hozzátarozik a vizbeszerzéssel viztisztitással vízszétosztással és a tározássa kapcsolatos valamennyi létesítmény. Osztályozhatjuk: kiépitési fok, üzemi nyomás, és a vizminőség függvényében. Kiépitési fok szerint osztályozhatjuk: közkutas vízzellátó rendszer, körzeti vizellátó rendszer, törpe vízműves vízellátás, regionális vízmű. Ivóviz ellátás debrecenben. A város közműves ivóvízellátását: 3viztermelő üzem saját kutas rétegvíz termeléssel, keleti főcsatornára települt felszíni tisztítóműből érkező felszini vizzel. Az üzem fázisai: 1termelés: vízszerzés, 2 szolgáltatás: tározás szétosztás az elosztóhálozaton át. 3, fogyasztókkal kapcsolatos tevékanység: víz mérése, számlázás és dijbeszedés. Üzemeltetés és fenntartás: -központi létesítmények.többszörös árramellátást kell bisztosítani -a csőhálózat fentartása a helyes üzembentatrás feltétele minden szerelvényt feltüntető térkép megléte. ügyeleti szolgálat:a vizszolgáltatás állandóságát és folytonosságát feltétlenűl biztositani kell. Állandó ügyeleti szolgálatot kell tartani. Műszerezés autómatizálás: -diszpécser szolgálat:az egész üzem folytonos központi irányítását kivánja meg. autómatizálási rendszerek: fajtái: távjelző berendezések, távműködés, teljes autómatizálás. Víztisztító berendezések tervezése: a tervezés feladata optimális tisztítási technológia kialakitása megvalósitáshoz szükséges műtárgyak és berendezések helyes megválasztása, sorrendebe állitása, és egységes rendszerré kapcsolása. Általános tervezési szempontok:a műszaki tervezésének 3 szakasza van:-feladatkitűzés és tervezés, kiviteli döntés előkészités, műszaki tervdokumentálció. Az első két szakaszt előkészitési szakasznak nevezzük. Tervezési munkák: -a tisztitandó víz felhasználható mennyisége és minősége. a tisztított vízre vonatkozó mennyiségi és minőségi igények ill követelmények. A víztisztíto telepek különleges tervezési szempontok: Techomlógiai célok viztisztísztitási technológia megválasztása:
-Ivó és ipari víz ellátásához rendszerint megkívánt technológiai célok: uszó és durva szennyezéek eltávolitása, ülepitő lebegő anyagok eltávolítása,finom lebegő anyagok eltávolitása, -ivóvizellátáshoz szükséges további kezelésit igénylő fő technológiai célok: fertőtlenítés, íz és szagmentesítés. Vas és mangántalanitás. Lágyitás, sótalanítás. Energiaellátás: 3 szakterületekre sorolhatók:energiaellátás, irányitás technika hirközlés technika. 8, A víz szétosztásának és tározásának lehetőségei, vízvezetéki csőhálozat és a hálózat építése. Vízművek típusai, üzemük. A víz szétosztása: A szivattyú a hálózat és a tározó mint hidraulikai egység: A víz szétoszlásánál figyelembe kel venni hogy a víz igények mind az év folyamán mind az egyes napokon belűl változnak. A vízigény változását befolyásolja: a fogyasztás jellege, a lakosság életmódja, a foglalkozás, a beépitési jelleg. Általában szívattyúval juttatjuk a vizet a fogyasztókat ellátó hálózatba. A szivattyúzás menete: a hálózati szivattyúzás üzeme szempontjából az az ideális ha a hálózati szivattyúzás az egész nap folyamán folyamatos és egyenletes. Ezzel kapcsolatban 2 csop. merül fel: magastározók kis térfogata, az enerkiaköltség. A hálózat: a vizet a fogyasztáshoz szállító vezetékek alkotják a hálózatot, mely többféle rendszerű lehet: -legkissebb csőhosszal az elágazó rendszer építhető meg, melynél az egyes vezetékszakaszok vakon végződnek. az összekapcsolt rendszernél nincs vakon végződő ág, vagy csak kevés. a körvezetékes rendszer, - az összekapcsolt és körvezetékes rendszer átmenetét képző rendszer a leggyakoribb. Víztározás: a viztározá biztosító létesítmények a következő szempontokat kell kielégíteni: - feltöltés és a fogyasztási vizmennyiség elvezetése, vizpangás megakadályozása,túlfolyó víz elvezetése, a teljes ürítés biztosítása, a medencébe való bejutás biztosítása, vízvezeték feletti terének szellőztetése, a víz fertőződésének megakadályozása, hőszigetelés. Víztornyok: a víztornyok 3 fő részből áll: -alaptest, -toronytest, medencetér. A víztorony anyaga és szerkezete: acélbetonszerkezet, vegyes anyagú. Tározómedencék. Lehetnek:felszin felettiek, félig vagy teljesen a terepszint alá süllyesztettek, barlangmedencék. Anyaguk szerint készűlhetnek: vasbetonból, fémanyagokból. A vízvezetéki csőhálózat: Feladat teljesítéséhez megfelelő módon kell kialakítani. A tervezésnél és szilárdsági méretezés mellett figyelembe kell venni: -a víztszintes és magassági vonalvezetést, -más műszaki szempontokat, ill a gazdasági követelményeket. A csőhálózat egésze több elemből, több létesítménycsoportból áll: -a fogyasztói bekötések, - közcsőhálózat, - idomdarabok, - szerelvények, jelzőtáblák, - csőhálózat darabjai. A csőhálózattal szemben támasztott műszaki követelmények: vízzáró képesség, szilárdsági biztonság, kis csőfal surlódási ellenállás, a csőhálózattal szakaszos biztosítása, a hálózat leüríthetősége, a csőanyag kis folyóméter súlya és nagy gyártási hossza, hosszú élettartam. A csőhálozattal szemben támasztott gazdasági követelmények:- a cső előállítási, ill beszerzési ára, -szállítási és beépítési költségek, -üzemeltetési költségek. A csövek anyaguk és megválasztásuk szmpontjai: öntöt vas, acél, azbesztcement, vasbeton, műanyag. Idomdarabok, szerelvények, műtárgyak: Idomdarabok: a felsorolt anyagból készült csővezetékek adott nyomvonalon való vezetése. Szerelvények csoportosítása: -elzáró szerelvények, -megcsapoló szerlények. A csőhálózat műtárgyai: -aknák, - vasút alatti műtűrgyak, -közutak alatti műtűrgyak, -nyomásszabályozók, - meder alatt átvezető műtűrgyak, - csővezetés műtűrgy fölött.
A csőhálózat építése: -a munkaárok és a csövek fektetése: terdokumentálció elkészitése és a szükséges engedélyek bezerzése. Az építés a kitűzéssel kezdődik. A csőtengelyt elősszőr kitűző rudakkal rögzítik majd a kitűzött tengelyhez képest jelölik ki és a munkárok két határvomalát. Csőkötések: a vízvezetéki cőhálózat ponja a csőelemek összeillesztése ez az ún. csökötés. A kötés lazulása esetén ugynis szivárgás indúl meg, ami vízveszteséget jelent. Megkülömböztetünk: - fix, - és oldható csőkötéseket. A korszerű kötésekkel szemben támasztott követelmények: - az üzemi nyomás áljon ellen, - biztosítson teljes vízzáróságot, - korrózióhatás ne támadja meg, - anyagkifáradás, - a vízzárást fagyökerek ne zavarják, - az elkészítés gyors legyen, - vizes, nedves munkahelyen is kifogástalanúl lehessen használni, - hosszadalmas előkészítésre, utókezelésre ne legyen szükség, -kisseb deformációk ne tegyék tönkre, - legyen gazdaságos. A korrózió elleni védelem és hőszigetelés: a talaj korróziólyán kívül ki kell emelni a talajban levő elektromos áramlás által okozott elektronikus korróziót is. Nyomáspróba: ha a csövezeték a kötésekkel elkészül, azt a munkaárok teljes betemetése előtt nyomáspróbával kell ellenőrizni. A próba 2 részből áll: -1, 200-300m szakaszra bontva ellenőrzik a vezetéket. majd több százméteres szakasz együttes ellenőrzését végzik el. 9. Vízszennyezés. A szennyezés során a vizekbe jutó vegyületek és fontosabb jellemzőik. A szennyvíz szennyező anyagai. - Szennyvizek (úsztatórendszer, elválasztórendszer) - Városi szennyvizek minőségi jellemzése:a házi szennyvíz a következő alkotókból tevődik össze, A városi szennyvíz szennyezettsége vagy koncentrációja függ: az ipari vízhasználattól is, a csatornahálózat általános jellemzőitől (pl. vízzáróságtól), valamint a háztetőkről és egyéb helyekről belejutó csapadékvíz mennyiségétől.) A szennyvíz állapota a tisztítótelepre érkezéskor vagy a befogadóba torkolláskor függ:t, odajutási idő A szennyezés során a vizekbe jutó vegyületek és fontosabb jellemzőjük: I. Szerves szennyező anyagok és a vizek oldott oxigén rendszere Aerob úton történő bomlás(nitrát szulfát, foszfát), Anaerob úton történ bomlás(ammónia, metán, hidr- szulfid) Oxigén-fogyasztás=szennyvíz szennyezettség cc mértékének tekinthező 1.:BOI(függ: ink, nitrifikáció, T ph Toxicitás), 2.:KOI( permanganát (2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+3H2O+5O). Kromátos(K2Cr2O7+4H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+4H2O+3O) A kálium-dikromát erősen savas közegben, ezüst-szulfát katalizátor jelenlétében.a kétórás forralás során (visszacsepegő hűtővel ellátott lombikban) általában 90-95 %-os oxidációs hatásfok érhető el, a kloridionok zavaró hatása higany-szulfát hozzáadásával küszöbölhet ki.. A mintához adagolt ismert mennyiségű káliumdikromát feleslegét (Mohr-só) oldattal térfogatosan határozzuk meg a következő reakcióegyenlet alapján: Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14 H+ = 2 Cr3+ + 6 Fe 3+ + 7 H2O.A titrálás végpontját ferroin redox-indikátorral jelezzük, amely Fe2+ jelenlétében vörös, Fe3+ jelenlétében pedig kék szín). 3. Összes szerves széntartalom meghatározása (TOC): a minta elégetésével teljes oxidációt érnek el és széntartalmának oxidálása során keletkezett széndioxid gáz mennyiségét mérik. 4. Összes oxigén-igény meghatározása (TOD): hogy nitrogén vivő gázba kis mennyiség oxigént diffundáltatnak, majd a gázkeveréket egy katalizátoron áramoltatják át, ahol az
oxidálható anyagok eloxidálódnak (elégnek). A vivő gázban lévő oxigéntartalom csökkenése elektronikus detektorral mérhető és így a víz összes oxigénigényét kiszámíthatjuk. Összefüggés a BOI illetve a KOI és a TOC között: Sok ipari szennyvízben a KOI egy részét a vas, nitrogén, szulfát és egyéb szervetlen anyagok okozzák, a TOC vizsgálat ezek oxidációját nem mutatja ki II. Nehezen lebomló szerves szennyezők, szerves mikroszennyező anyagok: A nehezen lebomló szerves szennyezők már kisebb koncentrációban általában mikrog/l tartománybanis károsak, s hatásukat inkább mérgez, rákkeltő. - Peszticidek(csoportosításuk:bakt.vírus, gomba rovaírtó stb.; Ez a bomlásnak ellenálló képesség Rezisztencia azt jelenti, hogy ezek az anyagok környezetidegenek, s a természetes környezetben hosszú ideig megmaradnak (perzisztencia); Vízvédelmi szempontból a legfontosabb peszticidek: Klórozott szénhidrogének (DDT)Szerves foszforvegyületek(ortofoszforsav) Egyéb herbicidek és fungicidek(triazin).) - Poliklórozott bifenilek(nem természetes eredetű, szerves, aromás vegyületek, melyek nagy mennyiségben - 10-60 % - tartalmaznak szubsztituált klórt. (PCB), Vízben gyakorlatilag oldhatatlanok, viszont jól oldódnak zsírokban és így a zsírszövetekben feldúsúlnak,.akkumulálódnak a táplálkozási láncban, Megjelennek ipari szennyvizekben, a gumi- és műanyagtermékek szétszóródása miatt lefolyóvíz.), globális környezetszenny. Policiklikus aromás szénhidrogének(pah)(kőolaj képződése során, vmint a tüzelő és üzemanyagok elégetésekor keletkeznek cigi, kipufogó)- III. Kőolajok: Rákkeltő hatásúak, A környezetbe került olaj átalakulásai: -Szétterülés, -Párolgás -Emulzióképződés (Víz az oljaban, olaj a vízben hullámzás és szintetikus mosószerek segítik), -Oldódás (alacsony molekula tömegű), -Párolgás(ua), -Biológiai lebomlás, -Autooxidáció, -Lebegő anyagokhoz kötődés-kiülepedés(hullámzás, turb áramlás olaj egy része lebegőanyagokon adszorbeálódik és fenékre kerül. IV. Szintetikus mosószerek detergensek felületaktív anyagok; mosószergyárak, tisztítóüzemek, textilgy.; foszfát tartalmuk eutrofizáció; oldatban tartják a hidrofób jellegű vegyületeket melyek kiülepednének) V. Huminanyagok Természetes eredetük révén a környezetre nem toxikusak, de más vegyületekkel való kölcsönhatásuk során azokká válhatnak.; természetes eredetű vegyületek, melyek a talaj kimosódása és a növényi anyagok bomlása révén érik a vizeket.; A víz természetes színeződését okozzák. A vízbe kerülve az ott jelenlévő egyéb szennyezőkkel reakcióba vihetők: klór rákeltő. VI. Poliklórozott bifenilek (PCB) Azok a nem természetes eredetű, szerves, aromás vegyületek, melyek nagy mennyiségben (10-60%) tartalmaznak szubsztituált klórt. VII. fenolok ipari szennyvizek gyakori szennyezője.;kokszoló művek, a szén-, fa- és kőolaj, lepárlóüzemek, a gyógyszergyártás szennyvizei.;nagyobb koncentrációban a fenol a legtöbb
organizmusra méregként hat, így a baktériumokra is és ezáltal a biológiai szennyvíztisztításra is. Nitrogén formák: ammónia nitrit nitrát felveszik a növények > vagy denitrifikáció(nitrát nitriten kesztül redukálódik nitrogén gázzá eltávozik a levegőbe. A szennyvíz szennyez anyagai A nem oldódó, lebeg anyagok: ásványi anyagok, mint a homok, olajos, zsíros anyagok, bélféreg-petéket hőkezelés 60-70c, iszaprothasztás, total ox.); Oldott állapotban lév anyagok mosószerek, Az iparból származó oldódó szennyeződések, A vizelet, a növényi, állati hulladékok kioldódott részei, Cián-vegyületek rontják a tisztítási hatásfokot, Nehézfém szennyezők pl. réz, kadmium, Gázok: kén-hidrogén erősen mérgező gáz nem érezni, Mikro-szervezetek: Colera-vibro, Salmonella, galandféreg, hepatítis vírusok,orsóféreg, ostorosféreg, coli-féleségek coli liter Szennyvizek szállítása, csatornázás. csatornázás feladata csatornázási művek(sziv, csat, stvtelep), A csatornázási művek osztályozása 1. egyesített: A befogadó terhelhetősége és hozama nagy, A közterület keresztszelvénye már olyan zsúfolt, Sík településnél, együttes mechanikai és biológiai tisztítása előnyös, vagy lehetséges.; Előny: szelvénye viszonylag nagyobb, csapadék természetes öblítődése, Csak egy beköt csatorna szükséges, szelvény eldugulásának a veszélye csökken. Hátrány: 2,5-3 m mélységre telepíteni, gazdaságossági okokból a maximális csapadékvízmennyiségnél kisebb mennyiségre méretezzük néha visszaduzzad 2. elválasztott: A befogadó vízhozama és terhelhetősége csekély, A csatornázandó terület és a befogadó mértékadó vízállása között olyan a szintbeli különbség, ami a csapadékvizek átemelés nélküli összegyűjtését és elvezetését teszi lehetővé, település a befogadó vízfolyás mellett hosszan terül el a csapadékvíz bevezethető előnye: nem fordulhat elő visszaduzzadás hátrány: Két csatorna számára kell helyet biztosítani); Ármalási viszonyokat tekintve: Gravitációs, kényszeráramoltatású,. Keresztszelvény alapján: nyílt felszíni, zárt felszín közeli. Csatorna hálózat méretezés: lefolyó szennyvíz mennyiség kisebb mint az elhasznált locsolás 150l/lakos és 14 óra. ; A csatornahálózat kialakításának fő célja: hogy a szennyvizet és a csapadékvizet minél rövidebb idő alatt vezesse el a területről. Belső Hálózat házicsatorna, házi bekötőcsatorna Közterületi hálózat mellékcsatorna, mellékgyűjtő csat., főgyűjtő csat. Hálózathoz tartozik még: zápor kiömlő csat, víznyelő bekötőcsatorna.; A csatornahálózat építése:- a gazdaságossági követelményeket.,- a vízszintes és magassági vonalvezetést. A csatornák helyszínrajzi és mélységi kialakítása: gravitációs úton halad, a főgyűjtő lehetőleg az egész terület súlyvonalában, a legsűrűbben lakott területen keresztül, a terep legmélyebb részén haladjon, csatornahálózatot 50-100 évi idő tartamra építjük. A közcsatorna általában az úttest tengelyvonalába kerül A mélységi elhelyezésnél arra kell ügyelni, hogy a hálózat lehetőleg átemelés nélkül, tehát gravitációsan szállítson.
Szalagszerűen építik, időbeli eltolás, legmélyebb ponton kezdik Kialakítás fázisai:munkaárok, víztelenítés, csőfektetés, illesztés, nyomáspróba. A csatornahálózat: Közcsatorna-hálózat:Utcai közcsatornák, Mellékgyűjtők, Gyűjtő csatornák, Főgyűjtő csatornák; A csatornahálózat tartozékai: Bekötések, Aknák, Víznyelők Csatlakozások, elágazások Zsír-, benzin- és olajfogók A csatornahálózat műtárgyai: Keresztezések Zápor- és vészkiömlők, Kitorkolások, Csatornahálózati zsilipek, Átemelők, Csapadékvíz tározók, Szennyvíztározók, Különleges rendeltetés csatornák: Házi beköt csatornák, Víznyelő, beköt csatornák, Záporkiömlők, vészkiömlő csatornák. A csatornahálózattal szemben támasztott követelmények: 1. Műszaki követelmények: Vízállóképesség, Erőtani biztonság:, Vízzáróság:, Koptatási ellenállás, Korrózió elleni védelem, Élettartam, Javíthatóság, Tisztíthatóság 2. Gazdaságossági követelmények:a fajlagos építési költség (a csatornázási rendszer, terepviszonyok), Üzemeltetési költség (tisztítás, karbantartás). Hálózat anyaga és megválasztásának szabályai: Előregyártott csőelemekből, Teljes szelvényében a helyszínen, Részben a helyszínen, előregyártott elemek. Anyagfajták a következők: a) Előregyártott csőelemekből: Kőanyag(kisebb keresztmetszetű csatornák legrégebbi anyaga,ridegreped), Beton(olcsó kezelhető korróziónak nem áll ellen lassú áramlás zsír szulfát redukáló bakt szulfátokban kötött oxigén zsírt megeszik kénhidrogén alacsony ph ként oxidáló bakt kénsav+mész kálcium szulfát!!!!, Vasbeton, Azbesztcement, Acél, Műanyag b) Teljes szelvényében a helyszínen, részben a helyszínen, előregyártott elemek beépítésével: Beton, Vasbeton, Klinkertégla A hálózat fenntartása: áramlási sebesség, rendszeres tisztításáról ; tisztítás vízöblítés, ; Alkalmazás felt: 2m mélyen legyen, 100m-ként tűszcsap vagy kút., karbantartás. 10. A szennyvíztisztítás eljárásai. Mechanikai szennyvíztisztítási eljárások I. (szűrés, ülepítés). A szennyvíztisztítás feladata, hogy fizikai, biológiai vagy kémiai módon eltávolítson minden káros és hátrányos anyagot a kezelésre kerül szennyvízből. Ha ez a tevékenység eredményes, akkor nemcsak a szennyezésből eredő károk maradnak el, hanem a víz visszanyeri eredeti értékét és újra hasznosíthatóvá válik.. Elsődleges: mechanikai lebegőanyag, durva szenny; másodlagos: biológiai a nem ülepíthető kolloidok é szerves anyagok; harmadlagos a másodlagosból létre jött sók(nitrogén, foszfor eutrofizáció); Gyakorlatilag 2 óra alatt a szennyvízben lév lebeg anyagok 80 %-a leülepszik, de további mennyiség már igen lassan válik ki. A mechanikai eljárások csoportosítása: szűrés (rácson, szitán, homoksz r k, k fogók), ülepítés, sűrítés, centrifugálás, flotálás, adszorpció speciális módszerek. I. Szűrés: a) Rács: 10 mm vagy annál nagyobb terjedelmű lebeg anyagok visszatartását biztosítják; (finom(50mm alatt) és durva rács(50 mm felett)). Függőleges és ferde rács. Feladatuk: megvédeni a további berendezéseket. b) Szita: 10 mm alatti szemcseméret szennyeződés szűrésére. Következ esetekben használják: Biológiai tisztítás után harmadlagos tisztítási eljárásként (mikrosz r k). Az iszap víztelenítésére (vibrációs szűrők) kondicionálás után. Kivételes esetekben szennyvízátemelő szivattyúk védelmére (szűrőtartályok). sz r elem alakja szerint lehetnek: ívsziták, síksziták, szalagszűrők, dobszűrők.
A szűrő elem helyzete szerint megkülönböztetünk: álló szitaszűrőket és mozgó szitaszűrőket. A lyukmérete szerint két csoportra oszthatók: 0,1 mm-nél nagyobb lyukméret (közönséges szitasz r k) és 0,1 mm-nél kisebb lyukméret (mikrosz r k). Rácsszemét kezelés: A szennyvízrács által visszatartott anyag (rácsszemét) gyorsan bomló szerves anyag, önmagában is undort kelt, éppen ezért gépesített megoldású eltávolítása kívánatos.--> aprítás.--> aprítórácsok. Szállítása teherautó, szállítószalag,csővezetékes. c) Homokszűrők: A szennyvíztisztításban a szennyvíz és a benne lev lebeg anyag szétválasztására a gravitációs ülepítés után a homoksz rés a leggyakrabban alkalmazott eljárás. A homoksz rés jellemz felhasználási módjai: biológiai tisztítás után az ülepítőből elfolyó tisztított szennyvízben visszamaradó biológiai pelyhek eltávolítására, A foszfát alumíniummal, vassal vagy mésszel való kicsapása után az elfolyó vízben maradó kémiaibiológiai pelyhek eltávolítására, vagy harmadlagos tisztítás után visszamaradó lebegő anyag eltávolítása. II. Ülepítés, sűrítés: Az ülepítés feladata a lebeg -anyagmentes elfolyóvíz nyerése, a sűrítéssel pedig minél töményebb iszap elérésére törekszünk. A víz sebessége (max. 20 cm/s értékre), szennyeződések a medence fenekére ülepednek, ahonnan kotró- vagy elszívó berendezéssel eltávolíthatók. 0,1-0,2 mm-nél nagyobb szemcsék eltávolítására homokfogókat, a kisebbek eltávolítására pedig ülepítőket használunk. a) Homokfogók: rács mögött következő műtárgy. Ballaszt anyagok (homok, kavics visszatartására szolgálnak, mert a homok nem rothadóképes, a gépészeti berendezéseket károsan koptatja, sebesség 30 cm/sec-ra csökkentjük Ha a víz sebességét olyan mértékig lecsökkentjük, hogy az már egy adott sűrűségű anyag továbbszállításához szükséges energiával nem rendelkezik, akkor az illető anyag a fenékre süllyed. Eltávolítás: kézi vagy gépi. végtelen láncra erősített kotró. feltöltésre használni. b) Ülepítő medencék: Osztályozásuk : Megoldásuk szerint: -egyszintes, - kétszintes ülepítőket különböztetünk meg, Feladatuk szerint:- előülepítőket, - utóülepítőket. Alakjuk szerint: - téglalap vagy kör, Átfolyási irányuk szerint: - vízszintes átfolyású (hosszanti vagy sugárirányú), - függőleges irányú ülepítőket különböztetünk meg. A kétszintes ülepítők téglalap alaprajzúak, átfolyási irányuk hosszanti. Feladatuk: az előülepítés és annak során kivált iszap, esetleg csepegtetőtestes berendezéseknél az utóülepítőben kivált iszap rothasztása. Az ülepítő térben az átfolyó szennyvíz tartózkodási ideje: - csepegtet testes biológiai tisztítás előtt átlagosan 2 óra (minimum 1,5 óra), - eleveniszapos tisztítóberendezések előtt 1/4-1/2 óra. Egyszintes ülepítő: a.) Hosszanti átfolyású medencék: Lipcsei típus ((hosszanti átfolyás), Uniflaw típus(eleveniszapos b tisztítás után) (részben hosszanti átfolyás), Dorr típus (sugárirányú átfolyás) b.) Függőleges átfolyású medencék: Dortmundi típusú ülepítők. Dorr típusú medencéknél a szennyvizet a medence tengelyében elhelyezett elosztóaknán át vezetjük be, ahonnan a szennyvíz sugárirányban folyik a medence kerületén elhelyezett vízelvételi vályúhoz. E medencetípus elő - és utóülepítőként egyformán használható, de csak nagyobb berendezéseknél, ahol egy-egy egység legalább 12 m átmérőjú medence beépítését teszi szükségessé. A dortmundi ülepítők hátránya, hogy a gravitációs iszapgyűjtés miatt 3/2 függőleges vízszintes hajlásszögű, meredek, kúpos fenékkel alakíthatók ki, nagy a mélységük. Legnagyobb átmérőjük 7 m lehet, különben hidraulikai szempontból kedvezőtlen a kialakításuk. A szennyvizet ugyancsak középre vezetjük be, ún. bukóaknába, melyet a szennyvíz alulról kerül meg, s így gyakorlatilag függőleges irányban felfelé emelkedve folyik át az ugyancsak a kerületen elhelyezett vízelvételi vályúhoz.a függőleges átfolyás első
sorban a pelyhes iszapnál szükséges, tehát a medencetípus utóülepítő ként alkalmazható. A költséges építési munka. Iszapgyűjtés: kotrószerkezet, iszapzsomp iszapcső. c) Iszapsűrítés:Az iszapsűrítés célja, hogy a későbbi iszapkezelés során a kezelési költségeket nagymértékben növelő fölös iszapvíztől megszabaduljunk. Az iszapkezelési technológiákban alkalmazott sűrítési eljárások a következő képpen csoportosíthatók: Gravitációs sűrítés: természetes úton, gépi berendezéssel (keverés), sűrítés az ülepítő zsompjában, sűrítés különálló sűrítő műtárgyban, sűrítés iszapmosással egybekapcsolva Flotációs sűrítés: levegővel, vegyszerekkel, Dinamikus sűrítés: melyet általában víztelenítésnek nevezünk. Vibrálás, Centrifugálás, Mechanikus sűrítés: melyet általában szűrésnek nevezünk. A gyakorlatban alkalmazott sűrít berendezések:ülepítő medencék, Tölcséres sűrítő : nyers- és fölösiszap sűrítésére egyaránt alkalmas, Pálcás-keverős sűríők: Főleg rothasztott iszapra alkalmazzák, Sugárirányú átömlés (Dorr típus) folyamatos sűríő. III. Centrifugálás Ha az ülepítés nem gravitációs, hanem centrifugális erőtérben megy végbe, akkor azt centrifugálásnak nevezzük. Berendezések: Hidrociklonok: Sűrűségkülönbség alapján választják el a folyadékot a szilárd anyagtól. Működésük lényege, hogy az álló dobba nagy sebességgel beszivattyúzzuk a szilárd-folyadék szuszpenziót, ahol az körpályára kényszerül és viszkozitásával arányosan fékeződik. Csak nagy sűrűségkülönbség esetén használhatók eredményesen. Anyaguk lehet alumínium, acél, porcelán, műanyag. Centrifugák: Az ülepítők helyettesítésére is használják, az iszapkezelésben pedig a szennyvíziszap víztelenítésében van jelentős szerepe. Típusa: tárcsás szeparátor, csigás ürítésű ülepítőcentrifuga. IV. Flotálás A flotálás célja a szennyvízben lévő, víznél kisebb sűrűségű olaj, zsír és benzincseppek, valamint kolloid jelleg, illetve a kolloid tartományhoz közelálló részecskék felúsztatása a víz felszínére. A flotálásra alkalmas berendezéseket zsír- és olajfogóknak is nevezzük. Zsír- és olajfogók: A tisztítás a szennyvíz áramlási sebességének csökkentésén alapszik. Jó hatásfokkal működő zsír- vagy olajfogóknál legfeljebb 10 mm/s átfolyó sebességet engedhetünk meg. A zsír-, illetve az olaj kiválását a medence fenekén alkalmazott befúvással lehet segíteni. A felúszást elősegít légbuborékok létrehozására négy eljárás terjedt el: levegő befúvás, túlnyomásos kezelés, vákuumos kezelés, elektroflotálás. Előnyei: esetek többségében sűrűbb uszadék keletkezik mint ülepítőben. Hátrány: költséges, karbantartáshoz nagyobb szakértelem. V. Adszorpció melynek során az adszorbeálódó molekulák (adszorptívum) sűrűsége egy határfelületen (adszorbens) lényegesen nagyobbá válik, mint a határfelülettől távolabb. Így ha a szennyvíz érintkezik a szilárd adszorbens anyaggal, akkor a szilárd anyag felületével közvetlenül érintkező, vízben oldott molekulák nagyobb koncentrációban találhatók itt, mint az oldat egyéb részében. Az adszorpció lényegében fizikai folyamat, de kémiai erők is közreműködhetnek. A szennyvíztisztításban a leggyakrabban alkalmazott adszorbens az aktív szén, amelyet különféle szerves anyagokból állítanak elő biológiailag aktív szén (BAC):szénen megtelepedő szerves anyagok végzik a tisztítást. VI. Speciális módszerek: 1. Stripping-gázeltávolítás: Célja a szennyvízben oldott állapotban lévő káros gázok (széndioxid, hidrogén-szulfid, metán, ammónia) eltávolítása mechanikai eljárással (gázkiűzés, gázkihajtás). 2. Besugárzás és rövidhullámú kezelés: a.) Ibolyán túli sugarakkal: A napfény természetes csíraölő hatása közismert b.) Mágneses sugarakkal: a kiváló karbonát-kristályok nem állnak össze és nem vonják be a kazán vagy cső felületét
Biológiai szennyvíztisztítási eljárások. A szennyvíztisztítás biokémiája: mikroszervezetek mesterséges úton való elszaporításából áll. A biológiai tisztítás során - a berendezésekben - e mikro-szervezeteknek lényegesen kedvezőbb életlehetőségeket biztosítunk, mint az élő vizekben, 21 nap helyett pár óra alatt elvégzik. BOI5 módszerrel mérjük. A biológiai tisztítás feladata mechanikai tisztítás után maradó lebegő szerves részecskéknek, valamint az oldott és kolloidális szerves szennyeződéseknek biokémiai folyamatokkal történő lebontása. A technológiai elemek és berendezések feladata, hogy optimális körülményeket teremtsenek a lebontást végző mikroorganizmusok számára. fermentorok. A biológiai tisztítás típusai: Aerob:. állandóan oxigéndús szennyvizet kell biztosítanunk a folyamat kedvező végrehajtásához. Anaerob: Levegőtől elzártan végzik tevékenységüket a mikroorganizmusok, de ekkor sem oxigén nélkül. Az életfunkciójukhoz szükséges oxigént szerves anyagok lebontásából felszabadított oxigénből nyerik. Anaerob folyamatoknál megkülönböztetünk: - kénhidrogénes (savas) és metános eljárást (lúgos). I. Fixfilmes aerob rendszerek: A biológiai csepegtető testeknél a lebontást a biológiai hártya (film) végzi, mely a test töltőanyagára telepszik. Lebontás során anyagtranszport folyamatok juttatják el a tápanyagot és az oxigént a helyhez kötött mikroorganizmusokhoz, valamint eltávolítják a biofilmből a lebontás termékeit. Használata előtt 1.5 órás elő ülepítés szükséges, különben a töltet hamar bedugul. A folyamatosan vastagodó sejtréteg egy idő után leválik, humusziszap ülepítőkben visszatartják. A szükséges oxigénmennyiségét a testen átáramló levegő biztosítja. Háromféle csepegtetőtestes eljárás létezik: -a hagyományos kőtöltetű és egyéb töltőanyagú( alacsony tisztítási hatásfok), - a műanyag töltetű(általában élelmiszeripari szennyvízzel kevert települési, vagy magas szerves szennyezettség ipari szennyvizek biológiai résztisztítására alkalmaznak;. 50-80 % BOI5 koncentráció csökkenésre képes; hidraulikai felületi terhelés 3m3/(m2h)-t ne haladja meg.), - a forgó merülőtárcsás.( BOI5 lebontás hatásfoka: 85 %., 1,5 m3/(m2h) felületi hidraulikus terhelés utóülepítőt igényel. II. Az eleveniszapos tisztító berendezések(rajz): 1. Az eleveniszap a mikroorganizmusok szuszpenziója. Az iszaprészecskék (mikroorganizmusok) tömege az előülepített szennyvíz eleveniszapos (levegőztető) medencébe kerülése után, oldott oxigén jelenlétében a mikroorganizmusok szaporodása révén keletkezik. Az eleven" részecskék zöme szervesanyag-lebontásra képes. 2. Az eleveniszapos eljárás aerob biológiai folyamat, amely a szennyvízben lévő szerves anyagok lebontását felgyorsítja. Az eleveniszapos medencében lévő szennyvízhez eleveniszapot (recirkulációs iszapot) (utóülepítőből) adagolva, keverék szennyvíz keletkezik. A keverék szennyvíz az eleveniszapos medencét elhagyva, az utóülepítőbe távozik. E rendszernél a levegőt vagy befújjuk, vagy mechanikus szerkezetekkel bekeverjük a vízbe. Levegőztetők feladata, hogy a baktériumok oxigénszükségletének folyamatos kielégítése mellett a sejttömeg kiülepedésmentes, egyenletes elosztással történő lebegésben tartása megtörténjen annak érdekében, hogy azok a tápanyagokhoz hozzáférhessenek, s a folyamat végtermékei is egyenletesen oszoljanak el. gépegység látja el. A levegőztető berendezéseket gépészeti kialakításuk és beépítési helyeiktől függően csoportosíthatók: - felületi levegőztetők, - függőleges tengelyűek (Varimix, Abtaerator, stb.), - vízszintes tengelyűek (Kessener, Passavant mamut rotor, stb.), - felszínközeli levegőztetők (Inka, stb.), - fenék közelében elhelyezett levegőztetők (ejektorok, levegőztető
gyertyák, levegőztet lemezek). mélylevegőztetés.; Levegőztető követelményei: 0.5-1.5mg/l a szükséges oxigén cc-ó, nitrifikáció esetében 2.0 mg/l, szennyvíz bevezetés rotor előtt történjen 2 db. III. Az iszap kezelésénél is alkalmazunk vegyszereket: - pl. mész adagolásával a lúgos folyamat mielőbbi beindítását segítjük el. - Fémsók (. alumínium-szulfát, vas-klorid, stb.) az iszap felesleges víztartalmának eltávozását könnyítjük meg. Kémiai szennyvíztisztítási eljárások. Szennyvíztisztító telepek tervezésének alapelvei és elemzése. A kémiai tisztítás vegyszerek alkalmazását jelenti, amellyel a szennyvízben lévő, nem ülepíthető lebegő anyagok és oldott anyagok kiválását segítjük elő. Az ipari szennyvizek tisztításánál már általánosan bevezetett módszer (pl. savtalanítás, ciántalanítás, stb.) Típusai: Derítés, Kicsapatás, Ioncsere, Folyadékextrakció, ph-szabályozás, Oxidáció és fertőtlenítés. a) Derítés:A vegyszeradagolás hatására pelyhek képződnek, amelyek különféle módon kötik magukhoz a kisméretű lebegő anyagokat, ezáltal a tisztítandó víztől való elválasztásukat lehetővé teszik, illetve megkönnyítik. Derítő szerként három vegyértékű fémeknek azaz alumíniumnak és vasnak a sóit használják. Pl.: Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 Ca(HCO 3 ) 2 = 3 CaSO 4 + 2 Al(OH) 2 + 6 CO 2 A derítés szerves anyagokat eltávolító hatásossága: 40-70 %. Főleg a nagy, 1000-nél nagyobb molekulatömegű szerves anyagok vonhatók ki ezzel a módszerrel. b) Kicsapatás: Amikor vízben oldott anyagokat úgy távolítunk el, hogy adott vegyszerek vagy oxidálószerek hozzáadásával vízben oldhatatlan csapadékká alakítjuk őket, kicsapásról beszélünk. A csapadékot a vízből ülepítéssel és azt követően szűréssel távolítják el. A szennyvíztisztítás esetében kicsapásos módszert foszforeltávolításra alkalmazunk emberi ürülék és mosószer. c) Ioncsere: A szennyvíztisztításban a harmadlagos szennyvíztisztítás igényeinek megnövekedése miatt fontos. Ioncserél anyagok: a.) Természetes ioncserélő anyagok: a talaj, cellulóz, gyapjú b.) Mesterséges ioncserél anyagok:műgyanta. A kationcserélő gyanta hidrogénionokat képes leadni, így az átáramoltatott víz sóiból savak keletkeznek, így az ioncserélőkből savas, szén-dioxidban dús víz távozik. Sósavval regenerálják. Az anioncserélőt a kationcserélő után használják. Ebben az esetben a kationcserélő vizet gáztalanítón vezetik keresztül, víz CO2 tartalma eltávozik. A vízben csak a nem bomlékony savak (H2SO4, HCl) maradnak. Az anioncserélő után már tisztítottabb víz távozik NAOH-val regenerálják. d) Folyadékextrakció: folyadék-folyadék extrakciót használják. Az a vegyipari eljárás, amelyben egy folyadék valamelyik összetevőjét egy oldószerbe visszük át. Az extrakció egy vagy több fokozatban végezhető. Legfontosabb a fenoltalanítás. Ebben az esetben az extrakció a szennyvíz és az oldószer (benzol, éter, széntetraklorid) intenzív, néhány perces keverésből és a két fázis szétválasztásából áll. biológiai tiszt. e) ph-szabályozás: Általábansemlegesítést jelent. Célja: a ph élettani szempontból megfelelő határok között tartása, illetve különféle technológiai célokra annak beállítása. A biológiai szennyvíztisztítás zavartalansága csak szűk: 6,5-8,5 ph-n lehet. Lúgos vizek semleg kénsavval(10%-os). f) Oxidáció és fertőtlenítés: Azt a kémiai folyamatot nevezzük oxidációnak, amelynek során egy elem vagy vegyület oxigént vesz fel vagy hidrogént veszít, illetve elektront ad le, tehát pozitívabbá válik. 1. Klóros oxidáció, 2. Klór-dioxidos oxidáció, 3. Permanganátos ox, 4. O3-os oxidáció; A szennyvizek fertőtlenítő klórozását mindig a tisztítási folyamat végén végzik.
g) Iszapégetés Főképpen nagy szennyvíztisztító telepeken alkalmazzák ott, ahol szállítási, deponálási vagy komposztálási megoldások nem jöhetnek szóba. Szennyvíztisztító telepek tervezése 1. Általános tervezési szempontok: A műszaki tervezésnek három szakasza van:- Feladatkitűzés és tervezési döntéselőkészítés, - Kiviteli döntés-el készítés (beruházási program, beruházási javaslat )., - Műszaki tervdokumentáció kivitelezése. Az első kettőt Előkészítő tervezésnek nevezzük.:- a tisztítandó és tisztított szennyvíz mennyisége és min. ezek meghatározása; befogadók terhelhetősége; tisztítótelep helye; kapacitás megállapítása, környezetvédelmi értékelés. Műszaki tervdok: építési munkák, működési folyamatábra, műtárgyak hidraulikai méretezése. 2. Szennyvíztisztító telepek különleges tervezési szempontjai szennyvízhozam., nagyvonalú tervezés, legegyszerűbb technológiai megoldást kell megtalálni, járulékos létesítmények világítás stb. Helyszínrajzi és magassági elrendezés: Egyszerűség, összeköt vezetékek hossza a lehet legkisebb legyen, Áttekinthetőség, Tömör műtárgy-csoportosítás elkerülése. A bővítés :Belső átalakítási munkával, Párhuzamos kapcsolás, Sorba kapcsolás. Helyes magassági elrendezés irányelvei: esésvesztés a lehet legkisebb legyen, A műtárgyak se túl mélyre süllyesztve, se túl magasra emelve. Üzembiztonsági és egészségügyi szempontok: üzemzavarok elhárítása, kezelő személyzet egészségét védő intézkedések, A munkavédelmi és egészségvédelmi szempontok. 3. Energiaellátás(motorok), irányítás(vezérlés- és hírközléstechnika. 7. Szennyvíztisztító telepek üzemvitele, azok környezetvédelmi problémái. A szennyvíztisztító telepek üzemvitele: A teljes szennyvíztisztító rendszer első egysége az ún. elő tisztító rendszer (1)., csatornahálózat (2) szennyvíztisztítással kapcsolatos szerepköreit képviseli. 3-5. jel műveletek célja a tisztítótelepi elő tisztítás, vagyis a szennyvíz durva szennyező anyagainak eltávolítása, (6: biológiai vagy kémiai), melyek a szennyvíz szerves szennyez anyagait olyan iszapanyaggá alakítják át, mely iszap a szennyvízből egyszerű műveletekkel eltávolítható., utótisztító (7-8), ami utókicsapatás, tavas szennyvíztisztítás, mikroszita-szűrés, lassúszűrés, illetve gyorsszűrés lehet., iszapkezelő műveletekkel (9-10) tisztított szennyvíz befogadóba (12) vezetése előtt a fertőtlenítési lehetőséget (11) mindenkor biztosítani kell. A szennyvíztisztító telepek környezetvédelmi problémái: az alábbi területeket érintik: - Ipari szennyvizek kezelése., - Szag-emisszió, m ködési hatás a környezetre., - A tisztított szennyvíz és az iszapok megfelelő elhelyezése. 1. Ipari szennyvizek és azok kezelése: biológiai szennyvíztisztítás szempontjából két csoportba sorolhatók: - a; Olyan szennyező anyagokat tartalmazók, amelyek biológiai szennyvíztisztító telepen kielégítő mértékig eltávolíthatók. (Ilyen komponensek: A biológiai oxigénigény (BOI)., A szuszpendált állapotú lebeg anyagok (SS)., Ammónia (NH4+, NH3). - b; Olyan szennyező anyagokat tartalmazók, amelyek biológiai szennyvíztisztító telepen nem vagy csak elégtelen mértékig távolíthatók el. (Ilyen komponensek: Nehézfémek (réz, ólom, nikkel, cink, stb.), Szerves anyagok (metilén-klorid, metil-etil-keton, aceton.)). Az ipari szennyvizek hatása a szennyvíztisztításra: Iszapelhelyezésre toxikus, A csatornahálózatra eltömődés, Rácsokra és előtisztítókra lebegőanyag túlterh., Ülepítőkre zsír,olaj, A biológiai tisztítómedencére iszapfelfúvódás,;iszaprothasztásra ph problémák. Az ipari szennyvizek elő tisztítása:- Biológiai tisztítást követ utótisztítás, - ipartelepen történő eltávolítása. 2. Szag-emisszió, szagszabályozás: A szennyvíz szennyező anyagai a csatornahálózatban és a szennyvíztisztító telepen: - Szeparálódhatnak (pl. a csatornában leülepedhetnek) -
Átalakulhatnak, - Keletkezhetnek, - Illetve változatlanul átjuthatnak. Legnagyobb gondot a kén-hidrogén és az ammónia, valamint a szerves gázok okozzák. A szennyvíztisztító telepen létrejövő konkrét szagforrások: Hidrogén-szulfidot tartalmazó szennyvíz., - Ipari szennyvizek., - Rácsszemét., - Felszínre úszott iszap.,- Iszapsűrítő medence, - Szerves anyagokkal túlterhelt biológiai szennyvíztisztítási folyamatok., - Iszapégetők és rothasztók. A szagot azonosítani, illetve mérni kell. Szagmérésre olfaktométereket (műszer) vagy szagpaneleket (emberek egy csoportja) használnak. A szagproblémák kiküszöbölése, a szagvegyületek eltávolítása: - Kémiai úton: klórozás, hidrogén peroxidos kezelés, - Mechanikai illetve biológiai úton: szageltávolító toronnyal, - Egyéb módszerek: maszkírozás, égetés. 3. A tisztított szennyvíz és a szennyvíziszapok megfelelő elhelyezése: A tisztított szennyvíz elhelyezése történhet:- Vízfolyásban., Talajban. Iszapelhelyezési módok: - Feltöltésbe helyezés, - Mezőgazdasági hasznosítása, - Erdészeti hasznosítás:, - Kiválasztott talajon való elhelyezés,- A területek művelésre alkalmassá tétele. Tisztítótelepek fenntartása, kapacitásb vítés, min ségi mutatók javítása, rekonstrukciós problémák. I. A szennyvíztisztító telepek üzemeltetése: - a; személyi eszk: a tervezők, kivitelezők és az üzemeltetők. A tervezők és a kivitelezők feladata bizonyos idő után befejeződik, de az üzemeltetőké folyamatosan tartó. Az üzemeltető fő tevékenységi körei: - Új telep esetén már a létesítéskor jelen kell lennie, - Régi telep felújításakor az üzemeltető a konzultáló tervezőnek értékes tanácsokat adhat, - Fel kell ismernie a telepfejlesztés, - A működő telep üzemét irányítja. tudását fejleszteni kell, - alapvető hidraulikai ismeretek, - telep biztonságáról gondoskodnia kell. b; üzemeltetés nem személyi eszközei: 1. - Központi létesítmények: A műtárgyak és a berendezések üzemeléséhez szükséges feltételeket.2. Csőhálózat fenntartása: - térkép, csőtörés, hálózat jav. 3. Műszerezés, automatizálás: Az automatizálás célja: a szolgáltatás folyamatosságának és zavartalanságának biztosítása, a dolgozók védelme, a hibák megelőzése és a költségek csökkentése. Az automatizálás megoldásának lehetőségei:- Teljes automatizálás,- Központi üzemellen rz és irányító berendezések, -Távműködés, - Távjelz berendezések. 4. Gazdasági kérdések: A költségek típusai:- Beruházási költségek, - Önköltség (munkabérek adója, egyéb közterhek, amortizáció mértéke, rezsi költségek). II. Kapacitásbővítés, rekonstrukciós problémák: A bővítés három módszerrel oldható meg:- Belső átalakítási munkával, - Párhuzamos kapcsolási eljárással, - Sorba kapcsolási eljárással. A berendezések hosszú ideig történ használata és azok öregedése, amortizációja szükségessé teszi a telepek rekonstrukcióját. III. Minőségi mutatók javítása. A minőségi mutatók javításának egyik lehetséges módja a fentiekben tárgyalt kapacitásbővítés illetve a berendezések bővítése, mely által a technológiában akár új lépéseket is lehet alkalmazni, abból a célból, hogy a tisztított víz minőségét javítsuk. A minőség javításának eszköze lehet továbbá a kémiai tisztító műveletek alkalmazása. Az utótisztítás a víz minőségét tovább növeli. a.; Lebegő anyag eltávolítás: Ez a folyamat történhet mikroszűréssel, gyorszűréssel, lassúszűréssel és vegyszeradagolással. Ezek hatékonysága 10-80 % tartományba esik, átlagosan 55 %-ra tehető.
Itt a finomszűrésen van a hangsúly. A vegyszeres kezelés, mint utótisztítás az előülepít vagy az utóülepítő után kapcsolt medencében valósítható meg. Az alkalmazott vegyszerek: polielektrolitok, alumínium-szulfát, mész. b.,oldott anyag eltávolítás: A tisztított szennyvíz fő tápanyagai a foszfor és a nitrogén eutrofizáció. - A foszforeltávolítás történhet kémiai úton kicsapatással (fémsókkal, mésszel, alumíniumszulfáttal), vagy biológiai úton (aerob és anaerob). - A nitrogéneltávolítás első sorban a nagyobb vízminőség igény befogadókban követelmény (toxikus a halakra, csökkenti a fertőtlenítés hatékonyságát). Itt is megkülönböztetünk:- Fizikai (gyorssz rés, gázki zés) eljárásokat., -Kémiai (klórozás, ioncsere, kicsapás, adszorpció szénnel) eljárásokat.- Biológiai (eleveniszapos, csepegtet testes, árkos, szennyvíz-tisztító tó) eljárásokat. 11. Az iszapkezelés ismérvei, alapelemei, iszapkezelési eljárások. I. ISZAPSTABILIZÁLÁS:AEROB,ANAEROB II. ISZAPKEZELÉS:- SÛRÍTÉS(GRAVITÁCIÓS,FLOTÁCIÓS, CENTRIFUGÁLIS),- ISZAPKONDÍCIONÁLÁS(KÉMIAI,TERMIKUS, ISZAPMOSÁSOSKONDÍCIONÁLÁS), - ISZAPVÍZTELENÍTÉS( VÍZTELENÍTÕ ÁGY, ISZAPLAGÚNA, SZÛRÕK, CENTRIFUGÁK), - ISZAPTÉRFOGATCSÖKKENTÕ ELJÁRÁSOK(KOMPOSZTKÉSZÍTÉS ÉGETÉS/SZÁRÍTÁS), III. ISZAPELHELYEZÉS ÉS ISZAPHASZNOSÍTÁS I. Iszapstabilizálás: Az előülepítő fenekéről és felszínéről eltávolított felülúszott iszap kb. 5 %szárazanyag- és 95 % víztartalmú. Szaganyagot bocsát ki. Nyers iszapként ismert. Az előülepítőből, a csepegtetőtestes és az eleveniszapos rendszerekből kikerül keverékiszapot további stabilizálás céljából a rothasztóba szivattyúzzák. Az iszapstabilizálás lehet:aerob,anaerob. Aerob iszapstabilizálás: Célja: a nyers és a biológiailag részlegesen stabilizált iszap keveréke végs elhelyezésre alkalmas (mennyiség csökkenés), biológiai szempontból stabil legyen. A huzamosabb idej leveg ztetés biztosítja a stabilizálást, magában a levegőztető műtárgyban, fűtés nélkül. A következő iszapokra vonatkozik: fölösiszap, fölös eleveniszap, vagy csepegtető testekből származó humusziszap. Hátránya: Az üzemeltetési költsége nagyobb El nyei:a beruházási költségek alacsonyak, egyszer a berendezés. Technológiai megvalósítás: A reaktor (fermentor) kör vagy négyszögletes alakú, fedeles vagy anélküli. Benne az iszapréteg vastagsága 6 m is lehet. Mechanikai vagy diffúzoros levegőztetés. A tartózkodási idő kb. 20 nap. Anaerob iszapstabilizálás: Célja: Az iszap szerves vegyületeit stabilizált anyagokká alakítsa. Az iszapmennyiség csökkentése. Hasznosítható melléktermékhez jutás (pl. metán). Patogén szervezetek elölése, illetve szabályozása.a lejátszódó folyamatok: Az anyagcserefolyamat négy fázisban, legalább 3 baktériumcsoport közreműködésével játszódik le. 1. Enzimatikus hidrolízis fázis: 2. Savképz dés fázisa: 3. Ecetsavképz dés fázisa: 4. Metánképződés fázisa., Fontos a keverés. Ennek fő célja: A mikroorganizmusok a tápanyagokkal kapcsolatba kerüljenek. A teljes térfogat hasznosítható legyen. Az iszap tápanyagtartalmát homogenizálni kell. A melléktermékek a keverés miatt hígulnak.jó phszabályozás. A baktériumfajoktól függ en a rothasztás különböz h mérsékleten mehet: - 20 C alatt: pszihrofil baktériumok. A rothasztás 50-180 napig tart. - 20-45 C: mezofil baktériumok. A rothasztás id tartama nem hosszabb 5 napnál., - 45 C felett: termofil baktériumok. A rothasztás 5-12 napot vesz igénybe. Technológiai megvalósítás:
1. Fűtetlen (hideg) rothasztók: Hagyományos oldómedence, benne az ülepedés és a flotáció egyidej leg megy végbe. Vastag falú, üveggyapotból vagy polietilénb l készül. Kialakítása szerint lehet: kétkamrás vagy egykamrás medence szitasz r berendezéssel. 2. Fűtött rothasztó: Hengeres, de leginkább tojás alakú berendezés. Az alsó rész kúpos, hogy az iszap itt összegyűlhessen. A tet típus lehet: fix vagy mozgótet. A keverést naponta 3-6-szor elvégezni 1-3 órás idő tartamon át. A keverés történhet gázzal, mechanikai úton, vagy iszap recirkulációval. A fűtés melegvíz-h cserélőn történik, melyben 60-82 C a vízhőmérséklet. A ph-szabályozása történhet mészadagolással vagy vízmentes ammóniával. II. Iszapkezelés A legfontosabb iszapkezelési teendők: - Az iszap víztartalmának csökkentése, így az iszaptérfogat is csökken, - Az iszap szerves anyag tartalmának csökkentése. Kétféle eredet iszap keletkezik.: - 1.Előülepített iszap, 2. Utóülepített iszap. Típusai: a) Sűrítés: Célja: az iszap térfogatának csökkentése a szárazanyag tartalom növelése. Az iszapkezelés első lépcsőjének tekinthető.fajtái. b) Iszapkondicionálás: Célja: Az iszap víztelenítési sajátosságainak kedvezőbbé tétele. A kondicionálás tehát az iszap víztelenítése, transzportja, elhelyezése, hasznosítása előtti előkezelése.fajtái.- Kémiai(vegyszerek: vasklorid, szénpor, mész), - Termikus(drága, 200 fokra hevítik az iszapot, hőkezelés vagy alcsony nyomás), Iszapmosás(drága, lugosság csökkentése, keverési idő: 30-60s, a-24 órát ülepszik). c) Iszapvíztelenítés: Célja: a víztartalom olyan mérték eltávolítása, amely a sűrítés után további nagyobb iszaptérfogat-csökkenést eredményez. Fajtái: - Iszapvíztelenítő ágy:(általában a rothasztott iszap víztelenítésére alkalmazott eljárás. A víztelenít ágy betonfalak között helyezkedik el. Az ágy alján kavicsréteg, ezen felül pedig homokréteg helyezkedik el), Iszaplagúna(párolgáson alapszik), - Szűrők, - Centrifugálás(jobb). d) Iszaptérfogat-csökkent eljárások: a) Komposztkészítés(lebontást termofil baktok végzik), b) Termikus iszapszárítás, c) Iszapégetés(Kétlépcsős először 100 fokon szárítják, majd 300-750 fokon égetik, típusai: tökéletes, pirolízis, tökéletlen, berendezés fluidizációs, forgó cső, elektromos kemence, Fontos: iszap térfogat 90 %-kal csökken, toxikus anyagok megsemm, égés révén energia nyerhető vissza, hamu keletkezik tégla, aszfalt készítés) d) Mikrohullámú hamuégetés. III.Iszapelhelyezés: Az iszap mezőgazdasági hasznosítása: Főcélja: a növényi tápanyagigény (nitrogén, foszfor) biztosítása, illetve a talaj művelési tulajdonságainak javítása azáltal, hogy humuszszer anyagokat juttatunk a talajba anélkül, hogy a növénytermesztést, a talajt vagy a talajvizet károsodás érné. Iszapelhelyezési módok: - Feltöltésbe helyezés, - Mezőgazdasági hasznosítása, - Erdészeti hasznosítás:, - Kiválasztott talajon való elhelyezés,- A területek művelésre alkalmassá tétele. A szennyvíztisztítás során keletkez anyagok elhelyezése. A szennyvíztisztítás után az alábbi anyagok elhelyezésér l kell gondoskodni: - Tisztított szennyvíz, - Szilárd anyagok: szennyvíziszap, rácsszemét, homok. A tisztított szennyvíz elhelyezése történhet: Vízfolyásban. Talajban. I. A tisztított szennyvíz elhelyezése vízfolyásban: -a szennyvíz minőségi paramétereinek ismerete, - környezetvédelmi szempontból megfelelnek-e a biztonságos elhelyezéshez., - vízminőség-szabályozási törekvés. A befogadóba vezetéskor: - Az elvezetés a mindenkori vízszint alatt történjen., -A folyó mozgásállapota biztosítja a megfelel keveredést., - A folyó hidrológiai és hidraulikai
viszonyait (vízállás, keresztirányú áramlások) az elhelyezéskor figyelembe kell venni. keresztszelvény geometriai Viszonyait is figyelembe kell venni. II. A tisztított szennyvíz elhelyezése talajban: Ennek módjai: - Mesterséges talajszűrő és homokszűrő árok., - Szikkasztók., - Szennyvízöntözés. - A; Mesterséges talajszűrő és homokszűrő árok:- Az osztó és a gyűjtő alagcsövezés egymástól legfeljebb 1,0 m távolságban helyezkedhet el, az egyes ágak hossza max. 25 m lehet, - A homokszűrő árok szélessége általában 0,8 m, vastagsága pedig legalább 0,7 m legyen. Nagytisztaságú kvarchomok alkalmazása kívánatos. - B. Szikkasztók: Legáltalánosabban használt fajtáik:- Szikkasztóakna,- Szikkasztóárok, -Szikkasztó alagcs hálózat Feladatuk: a legalább mechanikailag tisztított (ülepített), de főleg oldómedencéből átvezetett szennyvizek talajba vezetése, elhelyezése úgy, hogy a talaj vagy talajvíz káros szennyez dése emberek vagy állatok egészségét ne veszélyeztesse. Közműpótló m tárgyként igen kedveltek és jól beváltak. Az akna és az árok viszont nagyon egyszer és könnyen karbantartható szerkezetek. III. Szennyvízöntözés: Célja: az arra alkalmas szennyvizek öntözéssel való elhelyezése a talajba, egyúttal azok mezőgazdasági hasznosítása. Eredetük szerint öntözésre felhasználhatók: - Ipari szennyvizek: első sorban tej-, cukor-, szesz-, keményít -, konzerv-, sör-, papír- és cellulóz-, kender-, lenfeldolgozó-, m trágyaipari szennyvizek., - Házi, városi és kevert szennyvizek. A szennyvíz öntözése végezhető :- Felületi öntözési móddal (árasztó, csörgedez, barázdás), - Esőztető öntözési móddal, - Altalajöntözési móddal. A mezőgazdasági hasznosítás szempontjából a szennyvizek három csoportra oszthatók:- Közegészségügyi korlátozás nélkül hasznosíthatók- Közegészségügyi korlátozással hasznosíthatók, -Mezőgazdaságilag nem hasznosíthatók. Az öntözés irányelvei: A kiöntözött szennyvíznek a területről nem szabad elfolynia.,- 15 %- ot meghaladó lejtés területet nem szabad öntözni.,- A terület határán védő sávot kell építeni., - A fagyos talajt öntözni nem szabad., - (Öntözési idény: április október.), - A talajvízszint nem emelkedhet 1,5 m magasság fölé a) A szennyvíziszap és a rácsszemét elhelyezése: A rácsszemetet víztelenítés után feltöltésre vagy talajjavításra használják. b) Iszapelhelyezés: A stabilizált iszap kétféle formában helyezhet el:- Víztelenített (20-60 % szárazanyag-tartalmú) iszapként,- Vagy folyékony (4-6 % szárazanyag-tartalmú) iszapként.. 1. Iszapelhelyezési módok: - Feltöltésbe helyezés, - Mezőgazdasági hasznosítása, - Erdészeti hasznosítás:, - Kiválasztott talajon való elhelyezés,- A területek művelésre alkalmassá tétele. Szennyvíziszappal szemben támasztott követelmények: - BOI-koncentrációja kicsi, nem több 1-5 mg/l-nél. - A foszfor- és a fémtartalom kicsi, 1 mg/l vagy kisebb. 2. Iszaptárolás: A tárolás okai: - Az üzemeltetési ütem szakaszossága miatt szükséges a tárolás. - Az iszap a mez gazdasági területeken csak az év bizonyos idő szakaiban helyezhető el, így a köztes időszakban tárolás szükséges. - A telep berendezéseinek karbantartása. A tározás lehet: - Kiegyenlít tározás: az iszap tartózkodási ideje 3-4 nap.- Rövid idej : az iszap tartózkodási ideje 3-4 hét. - Hosszú idej : az iszap tartózkodási ideje 1 hónapnál hosszabb. 3. A talajbeli tisztítás: a biológiai szennyvíztisztítás valamennyi műveletét automatikusan magába foglalja. - A talaj a szennyez anyagokat kiszűri, Vegetációt hajt végre,- A baktériumok, és makroorganizmusok (pl.: földigiliszta) a szerves anyagot stabilizálják. 4. Iszapszállítás: Szállítójárművön. Csővezetéken.
5. Az iszap mezőgazdasági hasznosítása: Főcélja: a növényi tápanyagigény (nitrogén, foszfor) biztosítása, illetve a talaj művelési tulajdonságainak javítása azáltal, hogy humuszszer anyagokat juttatunk a talajba anélkül, hogy a növénytermesztést, a talajt vagy a talajvizet károsodás érné. Az iszap mezőgazdasági hasznosításának kritériumai:- Az iszapelhelyezés lakott területtől, vízfolyásoktól, közutaktól meghatározott távolságra legyen. - csapadék okozta eróziós hatásokat figyelembe vegyék., - Legalább 1 m mélységben kell elhelyezkednie. - A talaj ph-ja 6,5 vagy a feletti kell hogy maradjon., - A fémszennyezések nem haladhatják meg a megengedett határértéket.