Opis
Stale rosnące wymagania co do jakości wody przeznaczonej do picia i na cele przemysłowe wymuszają stosowanie coraz bardziej rozbudowanych układów technologicznych i poszukiwanie nowych, bardziej skutecznych metod oczyszczania. Produkuje się nowe adsorbenty, złoża filtracyjne, masy katalityczne. Autorka przedstawiła w książce takie zagadnienia, jak: • charakterystyka wody i reagentów stosowanych do jej uzdatniania; • niekonwencjonalne metody wysokoefektywnego usuwania zanieczyszczeń, również o niewielkich granicznych stężeniach; • nowoczesne układy technologiczne i urządzenia dotychczas nieprezentowane w polskiej literaturze technicznej; • opisy techniczne i technologiczne oraz charakterystykę metod stosowanych w układach oczyszczania wody zarówno niekonwencjonalnych, jak i klasycznych; • fluorowanie wody, w tym podstawy teoretyczne tego procesu, konsekwencje jego niekontrolowanego zastosowania oraz opinie wybitnych specjalistów w zakresie znaczenia fluoru dla zdrowia człowieka. Książka zawiera wiele rysunków i obliczeń projektowych urządzeń, a procesy technologiczne są opisywane reakcjami chemicznymi. Publikacja przeznaczona jest dla osób zainteresowanych problematyką oczyszczania wody, dla studentów uczelni technicznych i uniwersytetów, pracowników pracowni projektowych i wyższych uczelni. Spis treściPrzedmowa IX Wykaz symboli XI 1. Zasoby wodne 1 2. Akty prawne obowiązujące w Polsce, dotyczące jakości wody i gospodarki wodnej 4 2.1. Polityka proekologiczna państwa 4 2.2. Akty prawne obowiązujące w Polsce 4 3. Charakterystyka jakościowa wód 8 3.1. Fizyczne i chemiczne właściwości wody 8 3.2. Wody podziemne 13 3.3. Wody powierzchniowe 15 3.4. Wody infiltracyjne 17 4. Podstawowe wskaźniki jakościowe i wybrane zanieczyszczenia wody 20 4.1. Mineralizacja wody 20 4.2. Twardość wody 21 4.3. Ditlenek węgla 23 4.4. Barwa, mętność 23 4.5. Kwasowość i zasadowość wody 25 4.6. Węglowodory aromatyczne i WWA 26 4.7. Substancje humusowe 28 4.8. Pestycydy (biocydy) 33 4.9. Uboczne produkty dezynfekcji 34 4.10. Arsen 40 4.11. Kadm i ołów 41 4.12. Miedź i nikiel 42 5. Układy technologiczne oczyszczania wody 44 5.1. Wody podziemne i infiltracyjne 44 5.2. Wody powierzchniowe 47 6. Napowietrzanie i wymiana gazów 56 6.1. Cel napowietrzania i wymiany gazów 56 6.2. Podstawy teoretyczne procesu 56 6.3. Metody napowietrzania 60 6.3.1. Aeratory ciśnieniowe 60 6.3.2. Wieża strippingowa 62 6.3.3. Napowietrzanie pęcherzykowe 64 6.3.4. Napowietrzanie powierzchniowe 65 6.3.5. Napowietrzanie rozbryzgowe, dysze napowietrzające 66 7. Koagulacja 69 7.1. Podstawy teoretyczne koagulacji 69 7.1.1. Znaczenie potencjału ? w procesie koagulacji 70 7.1.2. Znaczenie wodorotlenków w procesie koagulacji 72 7.1.3. Reagenty i reakcje towarzyszące procesowi koagulacji 75 7.1.4. Sposoby prowadzenia koagulacji 80 7.1.5. Kinetyka agregacji cząstek 82 7.1.6. Substancje wspomagające proces koagulacji 84 7.2. Urządzenia stosowane w procesie sedymentacji i koagulacji 85 7.2.1. Komory szybkiego mieszania 85 7.2.2. Komory wolnego mieszania 86 7.2.3. Osadniki o przepływie pionowym 86 7.2.4. Osadniki odśrodkowe 87 7.2.5. Osadniki lamelowe 88 7.2.6. Wielofunkcyjne urządzenia kontaktowe, akcelatory 90 7.2.7. Pulsatory 92 7.2.8. Filtry kontaktowe 94 7.2.9. Drenaż filtrów kontaktowych 96 8. Flotacja w procesie oczyszczania wody 100 8.1. Charakterystyka procesu 100 8.2. Odczynniki flotacyjne 101 8.2.1. Piana i odczynniki pianotwórcze 102 8.2.2. Zbieracze 103 8.2.3. Odczynniki modyfikujące (regulatory) 104 8.3. Techniki prowadzenia procesu flotacji 105 8.3.1. Flotacja próżniowa 105 8.3.2. Flotacja ciśnieniowa 106 8.3.3. Flotacja kolumnowa i dyszowa 109 8.3.4. Flotacja odśrodkowa 111 8.3.5. Elektroflotacja 112 8.3.6. Flotacja strumieniowa 113 8.3.7. Flotacja w oczyszczaniu wody 114 9. Wymiana jonowa – jonity 121 9.1. Ogólna charakterystyka procesu 121 9.2. Klasyfikacja jonitów 122 9.3. Charakterystyka procesu wymiany jonowej i zjawisk jej towarzyszących 126 9.3.1. Uwagi ogólne 126 9.3.2. Wymiana jonów w procesie kolumnowym 130 9.3.3. Regeneracja jonitów 131 9.4. Charakterystyka cyklu pracy wymiennika jonitowego 132 9.4.1. Wymiennik jonitowy w układzie współprądowym 132 9.4.2. Złoże mieszane 137 9.5. Układy technologiczne 138 9.6. Obliczenia projektowe 140 10. Procesy membranowe 145 10.1. Ogólna charakterystyka 145 10.2. Membrany 148 10.2.1. Membrany ciekłe 148 10.2.2. Membrany stałe nieorganiczne 153 10.2.3. Membrany stałe organiczne 156 10.3. Odwrócona osmoza 157 10.4. Ultrafiltracja 159 10.5. Urządzenia stosowane w procesie osmozy odwróconej, nanofiltracji i ultrafiltracji 160 10.6. Elektrodializa 163 10.7. Konstrukcja stosu elektrodializera 165 10.8. Płukanie i czyszczenie membran 166 10.9. Oczyszczanie wody z zastosowaniem procesów membranowych 166 10.10. Modelowanie przepływu przez membranę i obliczenia projektowe układów membranowych 166 11. Adsorpcja 173 11.1. Ogólna charakterystyka procesu 173 11.2. Nadmiar powierzchniowy 174 11.3. Równanie izotermy adsorpcji Freu