URZĄDZENIA DO DEZYNFEKCJI WODY

Dezynfekcja ma na celu zniszczenie żywych i przetrwalnikowych form mikroorganizmów chorobotwórczych i zapobieżenie ich wtórnemu rozwojowi w sieci wodociągowej. Mikroorganizmy w dużym stopniu są usuwane z wody podczas prowadzenia różnych procesów technologicznych (koagulacja + sedymentacja + filtracja). Ze względu na ogromne zanieczyszczenie wód powierzchniowych zachodzi konieczność stosowania dodatkowych procesów. Metody dezynfekcji wody: fizyczne chemiczne

Metody fizyczne: Gotowanie i pasteryzacja Ultradźwięki Promieniowanie UV Do chwili obecnej nie wdrożono metod a i b w skali technicznej

Przyjęcie dawki chloru Dawki chloru potrzebne do dezynfekcji wody ustala się na podstawie badań technologicznych, ustalając ilość chloru pozostałego po określonym czasie kontaktu. Orientacyjnie można przyjmować dawki (DCl2) w zakresie: 0,75 - 2,0 gCl2/m3

Obliczenie zapotrzebowania dobowego na chlor MCl2 = Qd x DCl2 x10-3 [kg/d], Qd - wydajność dobowa stacji [m3/d] DCl2 - wymagana dawka chloru [g/m3]

Chloratory

Charakterystyka chloratora C - 7 Wydajność regulowana w 4 przedziałach: 20 - 300 gCl2/h 50 - 1000 gCl2/h 100 - 3000 gCl2/h 400 - 6000 gCl2/h Woda do przygotowania wody chlorowej: ilość 1,6 m3/h ciśnienie 0,2 - 0,6 MPa

Dobór ilości chloratorów C-7 1. Przyjąć zakres pracy chloratora (1,2,3 lub 4) 2. Przyjąć nastawioną wydajność chloratora QCl 3. Określić orientacyjną liczbę chloratorów ncL= MCl2/(QCl2*0,024) 4. Ustalenie liczba chloratorów pracujących (co najmniej 2) 5. Ustalenie liczby chloratorów rezerwowych ch. pracujące 1-2 3-5 >5 ch. rezerwowe 1 2 3

Pojemniki na chlor butle 50 kg - dobowe zużycie chloru <10 kgCl2/d beczki 500 kg - dobowe zużycie chloru >10 kgCl2/d odparowalniki chloru - stosuje się je, gdy dobowe zużycie chloru przekracza 30 kgCl2/d

Chlorownia Chlorownia i magazyn główny chloru powinny być wydzielonymi obiektami, umiejscowionymi w pewnej odległości od budynków w których przebywają ludzie. Wyjątkiem są stacje małe, w których stosuje się podchloryn sodu. Chlorownia powinna się składać z: przedsionka pomieszczenia chloratorów magazynu podręcznego instalacji do neutralizacji chloru

Chlorownia c.d. Powierzchnia pom. chloratorów - 6 m2 na jeden chlorator Magazyn podręczny chloru - zapas 1 - 5 dniowy Magazyn główny chloru - zapas 17 - 30 dniowy (maksymalna ilość pojemników: butle - 40 sztuk beczki- 20 sztuk)

Chlorownia c.d. Instalacja do unieszkodliwiana chloru: a) zbiornik awaryjny o obj.V = 0,348*G [m3], G - ilość chloru zawarta w jednym używanym pojemniku (50 albo 500kg) - połączony kratkami ściekowymi z każdym pomieszczeniem b) skruber(złoże ociekowe) - wypełnione pierścieniami Rashiga - 5 min kontakt chloru z roztworem pochłaniającym (20% NaOH) ilość NaOH MNaOH = 1,2 * G c) dmuchawa (transport chloru) i pompa obiegowa (roztwór NaOH) - uruchamiane okresowo

Schemat projektowy Przyjęcie dawki chloru. Dobowe zapotrzebowanie na chlor, ustalenie rodzaju pojemników. Dobór ilości chloratorów. Powierzchnia pom. chloratorów. Magazyn podręczny i magazyn główny chloru (ustalenie ilości pojemników) Instalacja awaryjna unieszkodliwiania chloru.

Mieszanie chloru wodą Mieszalnik labiryntowy

Mieszalniki chloru

Promieniowanie UV Działanie dezynfekujące promieni UV polega na absorbowaniu energii przez struktury DNA komórek i w konsekwencji zablokowaniu systemu replikacji. Działanie dezynfekujące wykazują fale o długości od 100 do 280 nm z maksimum 265 nm.

Parametry projektowe procesu Skuteczność dezynfekcji określa dawka promieniowania D = E x t , gdzie: D - dawka promieniowania [mJ/cm2] E – natężenie promieniowania [mW/cm2] t – czas naświetlania [s] Dawkę promieniowania przy stałym natężeniu regulujemy czasem naświetlania, co w praktyce realizowane jest poprzez zmianę natężenia przepływu wody. Dawki promieniowania potrzebne do zniszczenia 90% mikroorganizmów wynoszą: - bakterie 1 – 20 mJ/cm2 grzyby 5 – 150 mJ/cm2 (drożdże 2 -100 mJ/cm2 ) pierwotniaki 60 – 100 mJ/cm2 glony 300 – 600mJ/cm2

Zalecane parametry procesu zalecana dawka promieniowania 40 mJ/cm2 natężenie promieniowania UV maleje wraz z odległością od źródła światła i zależne jest od barwy (5 mgPt/L) i mętności wody (<1NTU). Pochłanianie promieniowania określa parametr transmitancja (transmisja) określana przy długości fali 254 nm Właściwa geometra komory kontaktowej (warstwa wody nie większa niż kilka cm) system musi być wyposażony w układ monitorujący stan promienników i natężenie promieniowania

Rodzaje lamp Niskociśnieniowe (LP) moc 30 – 150 W temp 4 - 40ºC żywotność do 9 tys. godzin przepływ do 150 m3/h Średniociśnieniowe moc 2000 – 4000 W czas pracy do 10 tys. Godzin możliwość pracy na kilku poziomach energetycznych

Producenci lamp Berson TMA WEDECO

Dwutlenek chloru ClO2 Dwutlenek chloru jest związkiem utleniającym o zdolności bakteriobójczej 2,5 razy większej od HClO (kwasu podchlorawego) Ponieważ jest gazem wybuchowym, nie można go składować i jest wytwarzany w miejscu dawkowania. Dawki : 0,4 – 0,8 g/m3 Zalety ClO2: Nie tworzy szkodliwych THM - jest bardzo trwały w sieci wodociągowej - nie ulega przemianom w zakresie pH = 2 – 10 - nie reaguje z azotem amonowym - jest wyczuwalny dopiero w stężeniu 4 razy większym niż chlor - nie tworzy chlorofenoli Wady: - wybuchowość - przy odczynie > 8,5 mogą siętworzyć szkodliwe chloryny i chlorany

Metody wytwarzania ClO2 Reakcja chlorynu sodowego z chlorem gazowym 2 NaClO2 + Cl2  2 ClO2 + 2 NaCl Reakcja chlorynu sodowego z kwasem solnym 5 NaClO2 + 4 HCl  4 ClO2 + 5 NaCl + 2 H2O Bardziej efektywna jest reakcja 1 lecz wymaga stosowania chloru gazowego.

Generatory dwutlenku chloru ProMinent Grundfos (Alldos) Wallace & Tiernan