33
ISPITNA PITANJA IZ OTPADNIH VODA 1. Karakteristike i podela otpadnih voda Otpadnim vodama se nazivaju sve one vode koje izlaze iz industrijskih postrojenja, rudničkih postrojenja, rudnika, komunalnih postrojenja, ... i koje nose u sebi rastvorne, ili suspendovane, kontaminante koji mogu da zagade površinske ili podzemne vodne resurse. Šta mogu da budu komtaminanti: Suspendovane čestice; Joni metala – katjoni (Hg, Pb, Cd, Be, Cu, Ag, Te, Se, Fe, Mn, Co, Ni, .....) Joni metala - anjoni ( CrO 4; MnO 4 , PtCl 4 ; SeO 3 ; SeO 4 , TeO 4 ; Au(CN) 4 ; .... Joni nemetala – anjoni (NO 3 ; NO 2 ; SCN; PO 4; ....) Organska jedinjenja; Mikroorganizmi; Zagadjenje vode može biti mineralnog, organskog ili mešovitog porekla. U mineralna zagadjenja spadaju pesak, glina, rastvorene mineralne soli, kiseline, baze i dr. Organska zagadjenja mogu biti biljnog, ljudskog ili životinjskog porekla. Zagadjenja u vodi se javljaju u obliku rastvora, koloida i suspenzija. Sadržaj pojedinih materija u zagadjenoj vodi najčešće se izražava u mg/l. Klasifikacija otpadnih voda: po naćinu nastajanja (industrijske i komunalne); po sastavu; prema zahtevima za čistoćom; zakonska regulativa u ovoj oblasti. Osnovna podela otpadnih voda je: Industrijske otpadne vode; Komunalne otpadne vode.

Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

ISPITNA PITANJA IZ OTPADNIH VODA

1. Karakteristike i podela otpadnih voda

Otpadnim vodama se nazivaju sve one vode koje izlaze iz industrijskih postrojenja, rudničkih postrojenja, rudnika, komunalnih postrojenja, ... i koje nose u sebi rastvorne, ili suspendovane, kontaminante koji mogu da zagade površinske ili podzemne vodne resurse.

Šta mogu da budu komtaminanti:• Suspendovane čestice;• Joni metala – katjoni (Hg, Pb, Cd, Be, Cu, Ag, Te, Se, Fe, Mn, Co, Ni, .....) • Joni metala - anjoni ( CrO4; MnO4, PtCl4; SeO3; SeO4, TeO4; Au(CN)4; .... • Joni nemetala – anjoni (NO3; NO2; SCN; PO4; ....)• Organska jedinjenja;• Mikroorganizmi;

Zagadjenje vode može biti mineralnog, organskog ili mešovitog porekla. U mineralnazagadjenja spadaju pesak, glina, rastvorene mineralne soli, kiseline, baze i dr.Organska zagadjenja mogu biti biljnog, ljudskog ili životinjskog porekla.Zagadjenja u vodi se javljaju u obliku rastvora, koloida i suspenzija.

Sadržaj pojedinih materija u zagadjenoj vodi najčešće se izražava u mg/l.

Klasifikacija otpadnih voda:– po naćinu nastajanja (industrijske i komunalne);

– po sastavu;

– prema zahtevima za čistoćom;

– zakonska regulativa u ovoj oblasti.

Osnovna podela otpadnih voda je:• Industrijske otpadne vode;

• Komunalne otpadne vode.

Sastav i količina industrijskih otpadnih voda se veoma razlikuju i zavise od porekla - moguće ih je predvideti.

Sastav komunalnih otpadnih voda je ujednačeniji, a količina zavisi od veličine zajednice u kojoj nastaje.

2. Zahtevi za kontrolom kvaliteta otpadnih voda

Uzorkovanje:Otpadna voda pre prečišćavanja;Otpadna voda posle prečišćavanja;Uzorkovanje otpadnih voda koje sadrže opasne materije traje 24 časa;Uzorkovanje za operativni monitoring otpadnih voda traje 2 časa ili se u izuzetnim slučajevima uzima trenutni uzorak.

Page 2: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

Merenje protoka vodenog toka i toka otpadnih voda ili frekfencija ispuštanja;Određivanje odmah po uzorkovanju onih karakteristika koje se menjaju sa vremenom: pH, utrošak KMnO4, amonijak; nitriti, volatili, ..Određivanje karakteristika koje se ne menjaju sa vremenom: u laboratoriji.Metode analize su standardizovane za pojedine konstituente.

3. Metode prečišćavanja otpadnih voda

1. Fizičke metode prečišćavanja;2. Hemijske metode prečišćavanja:

– Neutralizacija;– Precipitacija;– Destruktivne metode;– ......

3. Fiziko-hemijske metode prečišćavanja :– Adsorpcioni/hemisorpcioni postupci;– Ekstrakcioni postupci;– Flotacioni postupci; – Membranski postupci;– Elektrohemijski postupci.

4. Biohemijske metode prečišćavanja;5. Kombinovane metode prečišćavanja;

4. Uklanjanje suspendovanih čestica iz voda taloženjem-bistrenjem

Odredjivanje brzine talozenja u slucajevima kada nije moguce proceniti teorijsku vrednost-obim cestica,neujednacena gustina cestica, neujednacena velicina cestica. Bistrenje se izvodi u bazenima za bistrenje-clarifiers, rezervoarima\skladisnim rezervoarima, jalovistima i vestackim jezerima.

Duzina, sirina i dubina jalovista, taloznika i drugih objekata za bistrenje odredjuje se:

· na bazi neposrednog eksperimenta,· veličine i tipa postrojenja za tretman voda, proračunom zapremine

nastalih otpadnih voda, odnosno brzine protoka,· neophodnog vremena stajanja (taloženja) i· potrebnog stepena bistrenja

Podela taloznika po rezimu rada na:

Page 3: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

1. periodicne 2. kontinualne(horizontalni,vertikalni, radijalni i tankoslojni )

Kako povecati efikasnost taloznika:1. Povecanje povrsine talozenja

Ograniceno troskovima izgradnje-povecanje povrsina znaci efikasnije bistrenje, ali I veca investiciona ulaganja u objekat.

2. Smanjenje viskoznosti tecne fazePovecanje \odrzavanje temperature vode. Moguce je za manje kolicine vode,

ali se retko praktikuje.3. Povecanje velicine cestica-otkrupnjavanje

-Koagulacija-Flokulacija-Fizicka obrada voda

5. Koagulacija u tretmanu otpadnih voda

- Sitne cestice,posebno one koje se priblizavaju koloidima,imaju sklonost za adsorpciju jona iz voda na njihovim povrsinama

-Na povrsinama takvih cestica se stvara dvojni elektricni sloj odgovarajuceg istog predznaka,usled cega se one medjusobno odbijaju

-Dodatkom elektrolita naelektrisanja cestica se smanjuje;joni elektrolita se adsorbuju u dvojnom elektricnom sloju i smanjuju elektrokineticki potencijal

-Kao rezultat toga se javlja koagulacija cestica dejstvo Van-Der Valsovih sila -Za negativno naelektrisane cestice efikasni koagulasu elektroliti koji sadrze

vise valentne katjone:krec,kalijumhlorid,natrijum hlorid itd.-Efikasno koagulatora je veca ako je veca valentnost jona koji nosi suprotno

naelektrisanje u odnosu na cesticu;ako je povrsina minerala pozitivno naelektrisana,onda su efikasni koagulatori anjoni kiselina,posebno

Radi ubrzanja procesa koristi se koagulacija ili flotacija zagađujućih komponenata ili

kombinacija ova dva postupka

6. Flokulacija u tretmanu otpadnih voda

Page 4: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

7. Prečišćavanje otpadnih voda filtracijom

Primenjuje se za:· Predtretman otpadnih voda-bistrenje· Kao sekundarno razdvajanje faza cvrsto-tecno, pri odvodnjavanju muljeva nastalih pri

razdvajanju suspenzija nastalih precipitacijom.Principi:

Izbor tipa filtracije zavisi od citavog niza faktora:· Fizicke karakteristike cestica· Fizicke I hemijske osobine filtrate· Koncentracija suspenzije· Vrednost filtrate\cvrste faze· Zahtevana cistoca filtrate· Zahtevana cistoca kolaca\pogace

Filtracija kroz filtracioni medijum:

Regeneracija filtracionog medijuma

Page 5: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

8. Vrste taložnika za uklanjanje suspendovanih čestica

Periodični ( za male potrošnje i periodično prikupljanje otpadnih voda; metalni iili

gvozdeno-betonski rezervoari sa konusnim ili ravnim dnom gde se posle taloženja

dispergovanih materija dekantacija bistre vode vrši pomoću sifonske cevi ili slavine

koja se nalazi iznad nivoa taloga

Kontinualni / za veće količine otpadnih voda

HORIZONTALNI, VERTIKALNI, RADIJALNI I TANKOSLOJNI

9. Neutralizacija otpadnih voda

Neutralizacija otpadnih voda

· Za neutralizaciju kiselina koriste se: CaCO3, CaO, Ca(OH)2, MgCO3, NaOH, KOH.· Za neutralizaciju baza koriste se: CO2, H2SO4 i HCl.· Izbor reagensa zavisi od načina izvođenja neutralizacije, daljeg procesa prečišćavanja

vode, korišćenja neutralizovane vode itd. Neutralizacija kiselih vodaFiltracija kroz porozan sloj koji sadrži karbonatne materijale kao što su krečnjak, mermer, dolomit, magnezit i dr.

· Unošenje određene količine supstance za neutralizaciju u određenu količinu vode. Neutralizacija alkalnih otpadnih voda

· Koriste se isti postupci kao i za kisele otpadne vode, samo se kao reaktivi koriste rastvori kiselina.

Dobre i lose strane metode· Reakcija je veoma brza I potpuna· Mala su invesiciona ulaganja u postrojenja· Dobijeni proizvodi reakcije su hemijski stabilni I ekoloski, najcesce, prihvatljivi

Page 6: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

· Moguce je da se izvodi zajedno sa nekim precipitacionim postupcima· Zahteva se utosak hemikalija. Stara tehnologija.· Velike kolicine rastvorne soli koje nastaju mogu da se nepovoljno odraze na okolinu,

pa je potrebno da se kolicina takve soli ukloni iz vode pre ispistanjaZamenjuje se novim, najcesce separacijom-membranskim postupcima

10.Precipitacioni procesi prečišćavanja otpadnih voda

Osnovni princip- da se joni metala uklone iz otpadnih voda u obliku slabo rastvornog

jedinjenja, hidroksida najcesce, ali u nekim slucajevima u obliku slabo-rastvorne soli-

karbonata, hlorida, sulfide, fluoride

Precipitacioni procesi\hemijsko talozenje

· Princip: Dodavanjem odgovarajućeg reaktanta u otpadnu vodu vrši se izdvajanje u vidu teško rastvornih jedinjenja. Koncentracija zagađujuće supstance preostale u otpadnoj vodi određena je rastvorljivošću novonastalog jedinjenja.

· Primena: Izdvajanje teških metala iz otpadne vode: Cu, Cd, Cr, Ni, Zn, Fe, u vidu teško rastvorljivih hidroksida, pod uslovom da se ovi elementi nalaze u vodi kao joni.

Cu++ + 2 NaOH→Cu(OH)2 + 2 Na+

· Novonastali hidroksid bakra može se izdvojiti iz rastvora filtracijom. Količina hidroksida teških metala koji se izdvajaju kao teško rastvorljivi zavisi od pH rastvora

Precipitacija hidrolizom

Precipitacija jonima

Page 7: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

Agensi za precipitaciju

Dobre I lose strane precipitacije jonima

· Reakcija jonske precipitacije je brza I potpuna. Ciljani metal moze da se ukloni iz otpadnih voda gotovo kontitativno, ukoliko se obezbede optimalni uskovi (pH)

· Tehnologija je dosta jednostavna-investiciona ulaganja nisu velika· Pogodna za tretiranje malih kao I velikih kolicina voda.· Zastarela tehnologija. Neselektivna.· Zahteva nepovratnu upotrebu hemikalija. Nekad skupih.· Nastali mulj moras da se, nakon razdvajanja faxa odlozi na deponiju ili da se dalje procesira.

Precipitacija redukcijom

Page 8: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

Dobre i lose strane homogene redukcije

· Spora reakcija. Koristi se za dobijanje metalnih prahova.· Neophodna je prethodna separacija I koncentrisanje jona metala koji bi se redukovao.· Neophodna je dorada dobijenog proizvoda-razdvajanje faza, pranje, susenje· Znatna su investiciona ulaganja· Mogu se koristiti samo neki industrijski efluenti· Dobija se komercijalni proizvod· Proces je selektivan-uklanjaju se samo ciljani joni

11. Elektrohemijska redukcija-cementacija u prečišćavanju otpadnih voda

Page 9: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

12.Oksidacioni postupci destrukcija polutanata u otpadnim vodama

13. Flotacione metode prečišćavanja otpadnih voda

Slozeni fizicko-hemijski proces pri kojem se vrsi uklanjanje suspendovanih, koloidnih i delom rastvorenih materija, uz pomoc mehurica gasa. Mehurici gasa se “preciscavaju“ na povrsini cestice cineci je kasim i nastali kompleks isplivava na povrsinu tecnosti.

Na vrhu tecnosti formira se flotacioni mulj koji se kontinualno odvodi skimerima. Kao gas najcesce se koristi vazduh. Proces formiranjaa kompleksa cestica-mehur odvija se na granici tri faza: cestica-vazduh-voda, sto predstavlja slozen sistem.

Kod procesa flotacije razlikuju se tri bitna koraka:-Formiranje mehurica gasa-Formiranje agregacije mehur-cestica-Isplivavanje i uklanjanje pene.

Page 10: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

Faktori koji uticu na proces flotacije:-Velicina mehurica gasa-Koncentracija mehurica gasa-Povrsinske pojave

Metode flotacije (vrsi se na osnovu nacina obezbedjivanja mehurova vazduha):-Flotacija dispergovanim vazduhom-Flotacija rastvornim vazduhom-Elektroflotacija

Primena flotacije u tretmanu otpadnih voda:-Smanjenje ukupnog organskog opterecenja-Uklanjanje metala, fenola-Uklanjanje povrsinski aktivnih materija

Elektroflotacija:

Izdvajanje polutanata na površini vode uz pomoć malih mehurova vodonika i kiseonika koji se stvaraju elektrolizom vode.

Elktrohemijska reakcija na katodi redukuje vodonik iz vode do elementarnog gasa. Na anodi teče proces oksidacije jona kiseonika iz vode do gasa kiseonika.

Faktori koji uticu na efikasnost elektroflotacije:- Potrošnja elektroenergije (zavisi od izgleda uređaja, materijala od kojeg se prave

elektrode)- Potrošnja hemikalija- Efikasnost uklanjanja polutanata ( zavisi od veličine mehurova koji prolaze kroz

sistem)

14. Prečišćavanje otpadnih voda adsorpcijom

U procesu obrade voda proces adsorpcije nalazi primenu pri uklanjanju organskih nečistoća, posebno onih koji se ne mogu biološki razgraditi. Proces se obično primenjuje pri tercijarnoj obradi voda za uklanjanje malih koncentracija nečistoća; u poslednje vreme adsorpcija na aktivnom uglju se koristi i kao primarni postupak čišćenja industrijskih otpadnih voda, pri čemu se posebno radi na izdvanju rastvornih organskih nečistoća iz vode. Adsorpciju određuje:Koeficijent raspodele: D= koncetracija metala u adsorbensu/koncetracija metala u vodiAdsorpciopna izoterma: grafičkiKinetika procesa: spora- 24h traje proces adsorpcije Au sa početnom koncetracijom od 10ppmStepen adsorpcije ED= 1- (Cw,k/Cw,p)Selektivnost β= DA/DB

Adsorbensi su: Materije visoko razvijene unutrašnje površine sposobne da imobilišu selektivno određene jonske ili molekulske vrste iz vodene faze i to mogu biti aktivni ugalj, silika gel, zeoliti i joniti. Uslove koje treba da zadovolji adsorbens su:Adsorpciona moć- sposobnost da adsorbuje određene molekulske ili jonske vrsteKapacitet- masa adsorbanta/1kg adsorbensaPoroznost- makro i mikro pore zavisi od uslova pripreme

Page 11: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

15. Prečišćavanje otpadnih voda jonskom izmenom

Def: Jonska izmena predstavlja proces pri kome se određena jonska ili molekulska vrsta transferuju iz vodene faze i bivaju imobilisane na odgovarajućem jonoizmenjivaču. Pri tome se odvija hemijska reakcija između jonoizmenjivača i jona. Jonoizmenjivači- prirodni (zeoliti) ili sintetički (jonoizmenjivač smole)Thompson, engleski agronom, 1850 je prvi ustanovio i publikovao rezultate o fenomenu jonske izmene. On je našao, da amonijum sulfat, adsorbovan od zemljišta, ne može da se ispere vodom, i da je najveći deo amonijum sulfata preveden u kalcijum sulfatCa-zemljište + (NH4)2SO4 ® NH4-zemljište + CaSO 4 1896.god. - Prva primena jonske izmene u industrijskim uslovima (odvajanje K i Na u industriji šečera) Do 1948.god. metoda jonske izmene se koristila isključivo pri demineralizaciji vode ( prirodni zeoliti, tipa Na2Al2Si3O10 u kome je Na+ izmenljiv1935. god. se sintetizuju organski jonski izmenjivači (često nazvani smole)Oblast primene jonskih izmenjivača:

- industrija šečera i viših alkohola- farmaceutska industrija- koncentrisanje i prečišćavanje metala iz rastvora- prečišćavanje alkohola, benzola- prečišćavanje neorganskih reagenasa- u kataličkim reakcijama, - medicini

Osnovni cilj pri svim ovim izmenama bilo je izdvajanje niskih koncentracija primesa iz rastvora ili izdvajanje i prečišćavanje komponenti visoke vrednosti

Pod jonskom izmenom se podrazumeva izmena jona između dva elektrolita. To su izmene tipa: R1H + Na+ « R1Na + H+ R2OH + Cl- « R2Cl + OH-

Gde su: R1 i R2 – matrice odgovarajućeg katjonskog, odnosno anjonskog izmenjivačaStruktura i osobine izmenjivača Jonski izmenjivač predstavlja materijal koji reversno menja jone koje sadrži , za jone u rastvoru, dok je istovremeno nerastvoran u rastvoru u kojem se koristi. Mogu biti katjonski izmenjivači I anjonski izmenjivači. Sposobnost jonske izmene poseduju mnoge prirodne kao i sintetičke supstancePRIRODNI I NEORGANSKI JONSKI IZMENJIVAČI:

- Kristalni alumosilikati sa katjonskim osobinama izmenama (ZEOLITI)- Ugljevi- Najveću praktičnu primenu imaju joniti na bazi sisntetičkih smolakoji se nazivaju

jonoizmenjivači smolama*Joniti su visokomolekularne čvrste nerastvorne supstance koje sadrže jonogene grupe sposobne za izmenu jona sa rastvorom elektrolita. Jonogene grupe se sastoje od fiksiranih jona i jona koji se mogu izmenjivati sa drugim jonima (tkz. Protiv jon). Protiv-jon je katjon ili anjon koji se nalazi unutar jonita i sposoban je za izmenu, tj.za prelaz iz jonita u tečnu fazu KATJONSKI IZMENJIVAČI SA NEGATIVNO FIKSIRANIM GRUPAMA -SO3- , - COO- , - PO3

2-, ANJONSKI IZMENJIVAČI SA POZITIVNO FIKSIRANIM GRUPAMA-NH3

+ , >NH2+, >N+<

Page 12: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

Osnovne karakteristike jonskih izmenjivača:· KAPACITET - količina jona koja se menja po jedinici količine izmenjivača· SELEKTIVNOST - samo se joni određenog tipa menjaju· Proces izmene praćem je ADSORPCIJOM JONA, zamenom fiksnog jona na

izmenjivaču sa jonima metala, i ELUIRANJEM (DESORPCIJA), zamenom jona metala na izmenjivaču sa funkcionalnom grupom

· EFLUENT – vodeni rastvor posle adsorpcije, obično predstavlja bezvrednu tečnost· ELUAT – rastvor posle desorpcije ( eluiranja) i koristi se u daljoj preradi u cilju

izdvajanja metala ili komponenti metala· JONOIZMENJIVAČKE OSOBINE su određene fiksiranom jonskom grupom· Broj grupa određuje jonoizmenjivački kapacitet· Od hemijske prirode grupe zavisi da li će se smola ponašati kao menjač katjona ili

anjona· Važan faktor je jačina kiseline ili baze date grupe. Tako je izvršena podela na:· SLABOKISELE SMOLE (na primer -COOH izmenjivačka grupa, koja može samo

da se upotrebi pri srednjim ili visokim pH vrednostima, većim od 4, pri kojima disocijacija te grupe postaje značajnija i gde deluje kao izmenjivačka grupa

JAKO KISELE SMOLE Na pr. -SO3H- grupa, koja izmenjuje H+ pri svim vrednostima pHJAKO ALKALNE SMOLE

· Anjonski izmenjivači, koji sadrže funkcionalne grupe sa OH- ili neki drugi anjon koji se izmenjuje. Grupe -NH2

mogu da budu manje ili više supstituisane: >NH+2

· Sa supstitucijom raste njihova alkalnost, tako da se smole sa kvarternom amonijum grupom ponašaju kao jake baze i mogu da se upotrebe i pri vrednostima pH

SLABO ALKALNE SMOLE· Na pr. -NH3

+, koja disosuje na visokim pH vrednostimaVeličina I oblik čestica: Ukoliko su zrna smole veća, ravnoteža između jona koji se izmenjuju uspostavlja se sporije, što u kolonama nameće potrebu sporijeg protoka. Veličina zrna smole se najčešće kreće u opsegu od 0,2 do 0,5 mm. Oblik čestica mora da bude sferičan. -Tečni jonoizmenjivači: Primenjuju se tako što se rastvaraju komponente sa jonskom grupom u orgnskim rastvaračima (Kerozin, trihloretilen, hloroform, i dr. koji se ne mešaju sa vodom)- Prednosti tečnih jonoizmenjivača:

- Lako se proizvode, - Koncentracija funkcionalne grupe u jonoizmenjivačkoj fazi se lako podešava- Brzina jonske faze može biti dostignut efikasnom disperzijom organske faze u vodenoj- Kontinualnost protivstrujne operacije se postiže jednostavnije nego što je to moguće sa

čvrstim jonoizmenjivačem Anjonska izmena:Faktori koji utiču na anjonsku izmenu su: svojstva jona, koncetracija anjona, sastav koloida, promena pH (kisela sredina-povećava se adsorpcija ajnona, alkalna sredina smanjuje se adsorpcija)Kako funkcioniše jonska izmena?Neka voda sa jonima metala prolazi kroz kolonu sa vodoničnom jonoizmenjivačkom smolom. Kao rezultat jonske izmene joni metala će biti imobilisani na smoli, a joni vodonika će odlaziti u vodenu fazu stvarajući sa anjonima odgovarajuću kiselinu. Kiselina se dalje može procesirati propuštanjem vode kroz kolonu sa anjonskim izmenjivačem pri čemu se anjon vezuje za smolu a OH- joni odlaze u vodenu fazu i bivaju neutralisani sa protonima. Jonska izmena je nestacionaran proces po čvrstoj fazi, pri kome dolazi do zasićenja jonita sa vremenom. Tačka proboja- indikator da se smola mora da regeneriše.

Page 13: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

Regeneracija smole(eluiranje): pri regeneraciji smole odigravaju se obrnute reakcije, tako da se katjonske smole regenerišu kiselinama HCl i H2SO4 a anjonske rastvorom NaOH. Tok rastvora za eluiranje je suprotnog smera od smera toka vode koja se prečišćava. Dobre i loše strane procesa:

16. Ekstrakcija tečno-tečno u tretmanu otpadnih voda

Primenjuje se za sada samo na industrijske i rudničke rastvore i otpadne vode. To je separacioni postupak pri kome se vodena faza sa jonima metala u sebi dovodi u kontakt sa organskom fazom pri čemu joni metala bivaju kompleksirani ekstragensom stvarajući metal-organsko jedinjenje. Vodena faza predstavlja vodeni rastvor jedne ili više supstanci sa raznim stepenima kiselosti ili baznosti. Rastvorena supstanca se naziva rastvorak. Vodena faza se uravnotežava sa organskom fazom u cilju izdvajanja, koncentrisanja ili, ređe, prevođenje u neki drugi oblik jedne ili više supstanci. EKSTRAGENSI su organska jedinjenja pomoću kojih se ostvaruje ekstrakcija. Ako je ekstragens u čvrstom stanju on se koristi rastvoren u nekom rastvaraču, a ako je u tečnom stanju može se koristiti samostalno. RAZBLAŽIVAČ je inertni rastvarač pomešan u bilo kom odnosu sa ekstragensom; smanjuje viskozitet mešavine i na taj način poboljšava razdvajanje faza i umanjuje mogućnost stvaranja emulzije koja je u zavisnosti od međufaznog napona u interakciji razblaživač-ekstragens-voda.U uslovima ravnoteže rastvora i ekstragensa, rastvorak iz vodene faze prelazi u organsku u zavisnosti od brojnih faktora: rastvorljivosti rastvorka u pojedinim fazama, prirode i sastava faze,vrste nastalog jedinjenja i dr.Nakon uspostavljanja ravnoteže u sistemu, vrši se razdvajanje faza, pri čemu se javlja ostatak neorganske vodene faze, tzv. RAFINAT, i najčešće je bezvredan rastvor. EKSTRAKCIJU skoro u svim slučajevima prati REEKSTRAKCIJA, proces ponovnog prevođenja ekstrahovane supstance , rastvorka iz organske faze u vodenu fazu. Ekstrakciju određuje: konstanta ektrakcije, koeficijent raspodele, ekstrakciona izoterma, stepen ekstrakcije i selektivnost. Jedinjenja koja mogu biti ekstragensi su: viši alkoholi, etri i njegovi derivati, aldehidi, ketoni, oksini, hinolini, fenoli, estri neorganskih kiselina, kaliksareni. Dobar ekstragens mora da poseduje:

Page 14: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

Da ima visoku selektivnost prema ciljanom jonu, da ima veliki kapacitet, da se metal-organsko jedinjenje lako razgrađuje, da bude nepromenljiv sa vremenom, jeftin i da se dobro rastvara u diluentu tako da rastvor ima mali viskozitet, visok površinski napon, da gustina bude različita od gustina vode, da nije toksičan, zapaljiv, eksplozivan... Dobre i lloše strane procesa:

17. Biološki aerobni procesi prečišćavanja otpadnih voda

I

18. Postupci aerobnog biološkog tretmana voda

Biološko prečišćavanje otpadnih voda zasnovano na sposobnosti mikroorganizama da mnoge organske i neorganske materiji u vodi koriste kao hranuMikroorganizmi a naročito bakterije, u toku razmene materije jedan deo nečistoća iz vode (ugljenih hidrata) ugrade u svoj organizam, a drugi deo prevedu u ugljen dioksid, vodu, biogas i neke mineralne soli. Za biooksidaciju u aerobnim uslovima prečišćavanja troši se u vodi rastvoreni kiseonik. Biološka razgradnja organskih materija u otpadnim vodama može se izvršiti u prisustvu kiseonika (aerobni procesi) ili u njegovom odsustvu (anaerobni procesi – anaerobna digestija). Za prečišćavanje industrijskih otpadnih voda sa velikom koncentracijom organskih materija (pr. iz prehrambene industrije) – anaerobni proces sa aktivnim muljemANAEROBNI PROCES RAZGRADNJE ORGANSKE FAZE SASTOJI SE IZ ČETIRI FAZE:

- I faza: nerastvorne organske materije (ugljeni hidrati, masti, belančevine) bakterije hidrolizuju (FAZA HIDROLIZE)

- II faza: dobijene rastvorene organske materije prevode se u organske kiseline, alkohole, aldehide, sirćetnu kiselinu,itd., kao i u H2 i CO2 (FAZA KISELOG VRENJA)

- III faza: proizvodi druge faze acetatne bakterije prevode u acetate (FAZA STVARANJA ACETATA)

Page 15: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

- IV faza: metanske bakterije od proizvoda iz prethodne faze grade metan (CH4) i ugljen dioksid (CO2) –FAZA METANSKOG VRENJA. Ove bakterije su izuzetno osetljive na prisustvo kiseonika i pH vrednost, i žive u simbiozi sa acetatnim bakterijama

- Ako se u otpadnoj vodi nalaze organska i mineralna jedinjenja sumpora, bakterije desulfurikatori ih redukuju do H2S, koristeći pri tome sirćetnu kiselinu, H2 i CO2

obrazovane u fazi kiselog vrenja.- Nakon I i II stepena prečišćavanja u otpadnim vodama uvek će zaostati jedna količina

teško biorazgradivih organskih supstanci, kao i jedan udeo neorganskih supstanci.- III stepen - kombinacija metoda hemijske oksidacije i biohemijskog aerobnog

prečišćavanja primenom bioreaktora tipa biofiltra, kao i različite membranske tehnike separacije (mikrofiltracija, ultrafiltracija i reverzna osmoza), pa čak i destilacija

- Pri dimenzionisanju objekata opterećenje mulja i vreme mulja su merodovni podaci, ali se oni moraju za svaki konkretni slučaj posebno određivati

- Pri anaerobnoj razgradnji organskih supstanci u otpadnim vodama energija se praktično koristi samo za transport otpadnih voda do bioreaktora i kroz bioreaktor.

- Od razgrađenih organskih supstanci u slučaju biološke prerade otpadnih voda iz pairne industrije samo oko 5 mas.% ugrađuje se u ćelije mikroorganizama i na kraju pojavljuje kao biomulj.

- Najveći deo eliminisanog ugljenika se prevodi u energijom bogati biogas, koji se sastoji prvenstveno od metana i CO2.

- Koristi se sve više i kao prva faza biološkog prečišćavanja ukupnih otpadnih voda u fabrikama za proizvodnju vlakana i papira, kao i za prečišćavanje otpadnih voda siromašnim sulfatima u fabrikama za proizvodnju papira za talasasti karton.

Anaerobni mikroorganizmi imaju nisku stopu sinteze, tako da je proizvodnja mulja vrlo malaDeo proizvedenog trulišnog gasa može se koristiti za dobijanje energije. Povoljnim izborom reaktora ( ne klasična trulišta) može se postići da je postrojenje za anaerobno prečišćavanje samo nešto malo skuplje od aerobnog.Posle anaerobnog prečiščavanja ( stepen prečišćavanja može biti i do 80 %), potrebna je dalja aerobna obradaVoda prečšćena u anaerobnom delu može još uvek sadržati znatnu količinu biološki razgradljivih materija (na pr. BPK sirove vode od 10000 mg/l može se smanjiti na 2000 mg/l) i ne sadrži rastvoreni kiseonik anaerobna digestija (A/D) je : upotreba mikroorganizama u odsustvu kiseonika za stabilizaciju organskih materija prevođenjem u metan i neorganske produkte, uključujući ugljen-dioksid: A/D postupak se koristi za tretman otpadnih voda iz industrijske, poljoprivredne proizvodnje i gradova

Osnovni tehnološki uslovi za proces anaerobnog vrenja-Krupnoća i vrsta materijala, -Temperatura u toku procesa, - Pritisak u digestoru, -Vrednost pH,- Kvalitet metanskih bakterija,

Page 16: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

- Bezkiseonična atmosfera digestora,-Vreme zadržavanja supstrata u digestiru,-Odnos ugljenika i azota u supstratu (C/N),- Mešanje supstrata u digestoru,- Odnos suve organske materije i vode u supstratu.

18. Postupci aerobnog biološkog tretmana voda

Postupci aerobnog bioloskog tretmana: Postupak aktivnog mulja Biološka filtracija Bio-diskovi Aerobne lagune

Procesi prečišćavanja vode sa aktivnoim muljem:Mikroorganizmi (bakterije, protozoe i dr.,) nalaze se na želatinoznim pahuljicama mulja u bazenima za aeraciju gde se uz pomoć kiseonika u procesu metabolizma mikroorganizama obezbeđuje razgradnja supstrata (organskog zagađenja); Izdvojeni mulj u taložniku vraća se u proces (recirkulacija mulja) Uređaj sa aktivnim muljem pogodan za manje količine otpadnih voda (200-3000 m3/dan)Sastoji se od dva koncentrično postavljena rezervoara, dubine oko 4 m i prečnika unutrašnjeg rezervoara 4 – 9 m, a spoljašnjeg 10 – 20 m.Spoljašnji rezervoar ima ulogu aeracionog bazenaProstor između zidova u ovom rezervoaru je podeljen na tri komore: za aeraciju, reaeraciju i aerobnu stabilizaciju muljaCentralni deo ili unutrašnji bazen ima ulogu taložnikaBiološka filtracija: Organsko zagađenje se razgrađuje pomoću mikroorganizama koji se nalaze vezani na filterskom medijumu u obliku fine prevlake ili filmaDebljina filma raste usled rasta mikroorganizama sve dok spolnji sloj ne apsorbuje svu organsku materiju, usled čega se unutrašnji sloj koji se nalazi uz filterski medijum, gubi sposobnost prianjanja uz filterski medijum, Biološki filtri su okrugli betonski bazeni prečnika 6-50m u kojima se nalazi ispuna od prirodnog ili veštačkog materijala na čijoj se površini formira film od mikroorganizama koji vrše razgradnju organskog zagađenja iz otpadne vode koja rosi filter.

Rotirajući biodiskoviProces prečišćavanja vode sa rotirajućim biodiskovima je process sa vezanom kulturom mikroorganizama gde medij rotira na čvrstom nosaču u bazenu sa otpadnom vodom. Mikroorganizmi se nalaze vezani na velikim diskovima od sintetike koji rotiraju na jednoj osovini sa elektromotorom, uronjeni oko 40% u bazenu sa vodom. Obično su diskovi 3-3,5m u prečniku I rptiraju sa perifernom brzinom od 0,3 m/s.

Lagune:Lagune su plitki, prostrani zemljani bazeni, u kojima se uglavnom prirodnim putem razgrađuje organsko zagađenje iz otpadne vode. Koriste se uglavnom tamo gde postoji raspoloživo zemljište I pogodni klimatski uslovi. Čišćenje u lagunama je vrlo blisko postupku samoprečišćavanja vode u prirodnim vodnim sistemima. Uz biološke procese u lagunama se istovremeno odvija I taloženje I isplivavanje u vodi prisutnih materija. U zavisnosti od organskog opterećenja, dubini vode u laguni I klimatskim uslovima, razgradnja organske

Page 17: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

materije se odvija putem aerobnih ili anaerobnih procesa uz fotosintezu algi. Lagune mogu biti aerobne ( prirodna aeracija) , fakultativne (aerobno-anaerobne) I aerirane. Tkđ mogu biti sa kontinuiranim ispustom, kontroliranim ispustom ili sa zadržavanjem ( bez ispuštanja u površinske vode) .

19. Biološki anaerobni procesi prečišćavanja otpadnih voda

aerobno biološko prečišćavanje otpadnih voda može se opisati na sledeći način: Mikroorganizmi + hranljive supstance + kiseonik = biomulj + voda + ugljendioksid + mineralne soli Na ovaj način, dolazi do intezivnog kontakta vazduha koji se uvodi u otpadnu vodu i čestica organskog zagađenja, čime se stvaraju uslovi za brzo odigravanje reakcije biohemijske razgradnje.

Posebno je značajno da ove otpadne vode, za razliku od komunalnih otpadnih voda, sadrže vrlo male količine jedinjenja azota i fosfora, koji su neophodni za razvoj mikroorganizama i biorazgradnju prisutnih organskih supstanci- azot i fosfor se dodaju pre uvođenja otpadnih voda u bioreaktor

Neophodne količine jedinjenja azota i fosfora se određuju empirijski i izražavaju u odnosu na porebnu količinu kiseonika za biološku razgradnju izraženu preko BPK5.

BPK5 : N : P ═ 100 : 5 : 1~BPK5 : N : P ═ 100 : 4 : 0,8,~ BPK5 : N : P ═ 100 : 3 : 0,5. Jedinjenja azota i fosfora obliku smeše rastvora tehničkog karbamida i tehničke

fosforne kiseline u željenom odnosu, amonijumove soli ili neki fosfati

šema aerobnog procesa

Aktivni mulj- mikroorganizmi i određene organske i neorganske materije; Po izgledu predstavlja lebdeće pahulje od svetle do tamnosmeđe boje, koje se sastoji od velikog broja flokulisanih čestica

Toksične materije predstavljaju supstance koje narušavaju aktivnost mikroorganizama ( pr., za rast mikroorganizama izuzetno su toksični teški metali)

Oni se mogu poređati u niz po opadajućoj toksičnosti Sb>Ag>Cu>Hg>Co>Ni>Pb>Cr>Cd>Zn>FeSvi uređaji se sastoje iz bioreaktora u koji se uvodi otpadna voda i jednog taložnika kružnog oblika u kome dolazi do razdvajanja nastalog biomulja i izbistrene otpadne vode. Jedan deo izdvojenog mulja se iz taložnika vraća u bioreaktor i aktivira sa vazduhom ili kiseonikom u cilju izbegavanja faze prilagođavanja mikroorganizama na sadržaj otpadnih voda koje se prečišćavaju.

Page 18: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

20. Anaerobna digestija

anaerobna digestija (A/D) je : upotreba mikroorganizama u odsustvu kiseonika za

stabilizaciju organskih materija prevođenjem u metan i neorganske produkte, uključujući

ugljen-dioksid:

A/D postupak se koristi za tretman otpadnih voda iz industrijske, poljoprivredne proizvodnje

i gradova

21.Membranski filtracioni procesi

Procesi razmene mase i energije između dve faze, kroz tanak sloj sastavljen od treće faze (membrana)

Membrana – selektivna prepreka između dve faze Sredinom prošlog veka (60-tih god. ) započinje razvoj sintetičkih membrana, a njihova

intenzivna primena u procesima obrade voda započinje 70-tih godina 20 veka Membranski procesi - nove tehnologije obrade voda sve više zamjenjuju klasične,

konvencionalne postupke.Klasifikacija:- po fizičkoj strukturi i načinu transporta materije

- makroporozne ·prenos mase-konvekcija i difuzija; ·deluju kao sita za čestice znatno veće od veličine molekula; ·

interakcije između zidova pora i molekula materije koja se prenosi imaju malo uticaja na permeabilnost i selektivnost)

- mikroporozne ·prečnik pora je manji od 1 nm; ·ovakve pore nastaju u polimernim filmovima, usled nepravilnog pakovanja

sklupčastih lančastih molekula; dok kod kristalnih filmova nastaju usled defekata u kristalnoj rešetki i međuprostorima između kristalita;

· prenos mase se vrši kombinacijom konvekcije, difuzije u porama, površinske difuzije duž zidova pora i difuzije u materijalu izmešu pora

- membrane tipa rastvarača (su tečni filmovi, tečne membrane u porama čvrstih nosača, ili čvrste neporozne membrane. Prenos mase se kod njih vrši rastvaranjem pojedinih komponenata smeše i difuzijom kroz membranu.

- membrane tipa gela (nastaju upijanjem tečnosti u polimerni materijal koji bubri i prelazi u gel. Kod umreženih polimera obrazuje se struktura sa jako umreženim delovima, koji

Page 19: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

razdvajaju međusobno povezane prostore sa slabo umreženim polimerom. U ovim međuprostorima, obrazuju se i šupljine ispunjene tečnošću. Prema veličini i interakcijama sa polimerom i tečnošću, koja izaziva bubrenje gela, različiti molekuli kretaće se različitim putanjama i brzinama u polimeru, tako da se dobijaju složeni mehanizmi transporta, koji se mogu analizirati samo na osnovu eksperimentalnih rezultata, ili na osnovu fenomenoloških izraza termodinamike nepovratnih procesa - membrane tipa jonskih provodnika (selektivno provode određene jone zbog specifičnog sastava i strukture kristalne rešetke. Na sličan način, pojedine neporozne metalne membrane provode atomski vodonik)

• Membrane se, kao što se i iz prethodne podele može uočiti, dele na porozne i neporozne.

• Neporozne membrane su tipične jono-izmenjivačke membrane koje sadrže određene funkcionalne grupe (pozitivno ili negativno orjentisane). Kod ovih membrana, razdvajanje i selektivnost se postižu usled odbijanja jona istog naelektrisanja. Drugi primer neporoznih membrana su tečne membrane na čvrstom nosaču. U ovom slučaju, selektivnost se postiže u hemijskom smislu.

• Suprotno neporoznim, porozne membrane su neselektivne, jer se kroz pore mogu transportovati ma koja jedinjenja odgovarajuće veličine molekula.

• Membrane mogu biti homogene i heterogene. • Heterogene membrane se rade kao slojevite membrane sa više slojeva različitih

struktura i perm-selektivnih karakteristika, mozaičke membrane sa elementima različitih karakteristika raspoređenih po celoj debljini membrane i membrane sa stohastički raspoređenim zrnima ili mrežama od različitog materijala

• Realne membrane često imaju karakteristike više navedenih grupa. Za reversno-osmotske membrane, dobijene asimetričnim livenjem iz rastvora, može se reći da pripadaju u sve četiri grupe. Zbog povoljnih mehaničkih karakteristika često se membrane rade kao heterogene sa nosećim slojem i aktivnim slojem ili sa aktivnim filmom u šupljinama noseće membrane

Membranski separacioni procesi i primena: • Primena membranske tehnologije je, danas, veoma raznovrsna – počev od:

- desalinacije morske vode, - prerade otpadnih voda i gasova, - preko brojnih separacionih problema u hemijskoj, farmaceutskoj, te industriji hrane

i pića, sve do medicine upotrebe veštačkog bubrega, i dr.).

Otud, i veliki broj različitih membranskih procesa koji se, u osnovi, mogu podeliti u dve grupe:

• Membranski procesi za separaciju tečnih smeša, i Membranski procesi za separaciju gasovaU membranske procese spade uklanjane finih čestica, koloidnih čestica, kapi, rastvorene materije…

• POGONSKA SILA RAZLIKA PRITISAKA SA OBE STRANE MEMBRANE;• Membrana mikro i ultrafiltracije, razdvaja rastvorenu supstancu prema veličini

njenih čestica; • membrana nanofiltracije - prema veličini molekula i naelektrisanju; membrana

hiperfiltracije (reversne osmoze) – propušta posebno rastvarač (uglavnom vodu).

Page 20: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

• Ovi separacioni procesi se ekonomično mogu uvrstiti u sisteme za proizvodnju vrednih materijala, za recikliranje materijala upotrebljenog u procesu, za tretman otpadne i vode za piće, te pri pronalaženju tragova metala u zemlji i podzemnim vodama

22. Osmoza, dijaliza, elektrodijaliza

ELEKTRO-MEMBRANSKI PROCESI . • Difuziona dializa je membranski proces, pokretan koncentracionim gradijentom, gde

primenjena jonoizmenjivačka membrana razdvaja slobodne kiseline ili baze od njihovih soli.

• Elektro-dijaliza . To je elektrohemijski separacioni proces, u kojem se, pod dejstvom električnog polja, uz primenu jonoizmenjivačke membrane (anjonske, katjonske), mogu izdvojiti joni (katjoni, anjoni). Upotrebljava se za izdvajanje netrijumhlorida iz morske vode, prečišćavanje vode za piće, izdvajanje jona metala iz otpadnih voda galvanizacije, desalinaciju/deacidifikaciju sokova u industriji hrane i pića.

• Elektro-dijaliza sa bipolarnim membranama je analogna elektro-dijalizi. Sastoji se od bipolarne membrane, koja je ujedno i katjonska i anjonska jonoizmenjivačka membrana. Pogodna je za proizvodnju koselina i baza iz njihovih soli

• MODUL - Najmanja jedinica koja sadrži jednu ili više membrana i i potpornu građu( porozni potporni slojevi za sakupljanje i izvod permeata, ulazni i izlazni priključci

• Ulazna struja (feed) se u memmbranskom elementu razdvaja na dve struje:• Permeat - proizvod, čista voda, onaj deo otpadne vode koji je prošao kroz membranu• Retentat - koncentrovana voda, deo otpadne vode koji je membrana zadržala

23. Pertrakcija - SLM postupak

Princip rada: polupropustljiva membrane se impregnira određenim ekstragensom I na taj način postaje sposobna da selektivno propusti/ekstrahuje samo oređenu jonsku vrstu, doj je nepropustljiva zaostale jone. Membrana je ovde samo nosač ekstragensa. Koriste se iste geometrije kao I kod običnih membrane. Najzastupljeniji je tzv. Kolona sa šupljim vlaknima.

Transfer jona iz vodene faze, koja kontinualno protiče kroz modul, odvija se pod dejstvom razlika u koncentracijama jona u vodenoj i organskoj fazi. Joni difunduju iz vodene faze kroz porozna vlakna u unutrašnjost, gde obrazuju nestabilan kompleks CuL2 (o), dok se istovremeno odvija difuzija H+ jona iz organske u vodenu fazu. Ovom prenosu mase, suprotstavljaju se tri otpora . Jedan od njih se javlja u graničnom sloju tečnosti uz sama vlakna (1); drugi se suprotstavlja difundovanju jona bakra kroz tečnu membranu unutar pora (2); a treći – kroz tečnu membranu unutar vlakna (3). Tipični pretpostavljeni koncentracioni profil rastvorka kroz zid i unutrašnjost vlakna, prikazan je na slici

Page 21: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

2HL

CuL2

Cu 2+

2H +

šema jonske izmene u šupljem vlaknuTipični koncentracioni profil rastvorka kroz zid i unutrašnjost šupljeg vlakna: 1. Granični sloj, 2. Tečna membrana, 3. Unutrašnjost vlakna

Dobre strane membranske tehnike: moćni tehnološki postupak za separaciju čestica submikronskih I nano-dimenzija iz voda. Visoka efikasnost separacije. Separacija se vrši bez promena faza. Mogućnost separacije po veličini I po vrstama. Kontinualni process- potpuno automatizovan. Pogodan za veoma razblažene rastvore.Loše strane: spor process, znatna investiciona ulaganja, znatan utrošak energije, ne dobija se konačan proizvod u jednom stupnju već se retenat mora dalje procesirati.

24. Osnovne osobine muljeva i klasifikacija metoda obrade muljeva

Pod tretmanom mulja se podrazumeva: -odvodnjavanje- uklanjanje vlage iz mulja-stabilizacija- da bude hemijski inertan prema okolini-prerada- valorizacija korisnih komponenti sadržanih u njemu-transport na deponiju- definitivno odlaganje ostataka čvrste faze sadržane u mulju nakon procesiranja.IZBOR POSTUPKA ZA TRETMAN MULJA – šta podrazumeva?

KARAKTERIZACIJU MULJA, što znači: odredjivanje koncentracije čvrste faze; odredjivanje fizičkih karakteristika čvrste faze; odredjivanje fizičkih karakteristika tečne faze; odredjivanje količine mulja koji treba preraditi; Izradu komparativne ekonomike procesa; Ekološka prihvatljivost –dobro je ono što je ekonomski i ekološki prihvatljivo. Izradu ekonomske opravdanosti (rešava se od slučaja do slučaja).

MULJ:1. čestice neorganskog, krupnije ili finije, hemijski stabilne, suspendovane u vodi u

koncentraciji da ga čini manje ili više tečljivim ( max. conc. čvrstog 60%mas);

1 2 3

Page 22: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

2. čestice neorganskog, hemijski nestabilne, koje reaguju na vazduhu: 3. -pod dejstvom svetlosti i toplote;

a. zbog promene pH sredine.b. zbog prisustva bakterija;

4. čestice organskog, krupnije ili finije, lakše ili teže od vode;5. koloidni rastvori6. bakterije – žive i izumrle;7. mešavina svega navedenog; prisustvo bakterija čini ovakve muljeve opasnim

25. Metode stabilizacije mulja

ŠTA JE STABILNOST MULJEVA? Dali su, ili će biti, reaktivni nakon odlaganja? Da li imaju uticaj na okolinu i kakav? Većina ih je nestabilna. Komunalni muljevi su po pravilu nestabilni. Minimiziranje količine mulja – sagorevanje; recikliranje dela čvrstog.

ŠTA JE STABILIZACIJA I KONDICIONIRANJE MULJEVA?· Predtretman muljeva:· Skladiranje = akumuliranje – radi se zbog:· Izjednačavanja kvaliteta za šaržiranje, radi lakšeg vodjenja procesa,· Skladiranje može biti:

- privremeno (do 24 h) u: - bazenima za bistrenje ili zgušnjivačima, ili- trajno u:- jezerima- lagunama,- jalovištima.

· Kondicioniranje:- hemijsko – flokulacija/koagulacija

fizičko – termička koagulacija ( koliodi)

Osnovni procesi linije obrade mulja:

Otpadni mulj kao izvor korisnih materija i energije:

-Odlaganje na zemljište(poljoprivredno i šumsko), ali i na degradirano

(jalovišta, raskrivke, napušteni površinski kopovi i jamski rudnici, prirodne depresije i

drugo)

Page 23: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

-Sanitarno deponovanje sa komunalnim otpadim

-Spaljivanje

ŠTA JE STABILIZACIJA MULJEVA?

Hemijska stabilizacija muljeva se izvodi:

1. gašenim krečom do pH 12, ili više;

- što redukuje bakterije i gasove na minimum;

- poboljšava filtracione osobine.

2. hlorom

- što redukuje bakterije kao i kod voda.

STABILIZACIJA AEROBNIM ODGASIVANJEM:

Primenjuje se na organske muljeve i na mešane muljeve.

Cilj je da se aeracijom, uz prisustvo mikroba, oksidišu organske materije do neorganskih (CO2, H2O, NH3).

Aeracija vazduhom:Parametri koji odredjuju brzinu procesa:

Temperatura, brzina aeracije, mešanje, brzina uvodjenja mulja, starost mulja,

hemijski sastav mulja; fizičke karakteristike.

STABILIZACIJA ANAEROBNIM ODGASIVANJEM:

Cilj – proizvodnja metanskog gasa (smeša metana i nekih viših parafina, sumporvodonika, amonijaka,...).

biohemijske reakcije u odsustvu kiseonika iz vazduha. sistem je zatvoren i proizvedeni gas se hvata i služi kao gorivo. mešanje pospešuje proces!

Hemijsko kondicioniranje mulja

cilj: priprema mulja za odvodnjavanje. metode i hemikalije kao pri tretmanu otpadnih voda!

Termičko kondicioniranje mulja

koagulacija + otpuštanje hemijski vezane vode izvodi se na povišenom pritisku i temperaturi od 210 -260°C, uz uvodjenje vazduha.

26. Mogučnost prečišćavanja komunalnih i industrijskih voda

• U zavisnosti od porekla i karaktera zagađivača, kao i željenog stepena obrade,

primenjuju se različiti postupci predhodnog prečišćavanja industrijskih otpadnih voda.

• Osnovni postupci obrade industrijskih otpadnih voda slični su postupcima koji se

koriste za prečišćavanje gradskih kanalizacionih voda.

• Svi postupci koji se primenjuju u predtretmanu industrijskih otpadnih voda mogu se

svrstati u tri osnovne kategorije:

Page 24: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

mehaničko prečišćavanje

fizičko hemijska obrada

biološka obrada otpadnih voda

• Danas se za prečišćavanje komunalnih otpadnih voda u praksi koriste uglavom dva

osnovna načina obrade:

fizičko hemijski postupci,

biološki postupci obrade koji se mogu primeniti alternativno

27.Mehaničko hemijski stadijum prečišćavanja otpadnih voda- primeri

28. Separacioni i koncentracioni postupci u tretmanu otpadnih voda-primeri

29.Strategija prerade otpadnih voda

Pristup problemu:

• Definisanje otpadne vode – sastav i promena sa vremenom; fizičke karakteristike; pH;

protok/količina po mestima nastajanja; variranje izdašnosti izvora; ...

• Definisanje kontaminanata – teški metali, organici, mikroorganizmi;

• Definisanje lokacije/lokacija nastajanja;

• Definisanje zahteva za nivoom prečišćavanja;

• Definisanje recipijenta – kategorija vode; srednji sastav, max/min protok;

okruženje/priobalje (naselja, zemljište; ...); drugi potencijalni zagadjivači;

• Krajnji rezultat - Projektni zadatak i/ili strategija prerade!

• Gde presresti otpadnu vodu i tretirati je?

U slučaju više izvora, da li tretirati svaki izvor pojedinačno, ili kolektirati više izvora i

tretirati dobijenu rezultujuću otpadnu vodu?

Primeri: Jamske vode – “plava” i “bela”;

“Todorov potok” i “Saraku potok”;

Vode fabrike soli plemenitih metala;

Vode Elektrolize’

Vode fabrike bakarnih cevi;

Page 25: Ispitna Pitanja Iz Otpadnih Voda 2013

Vode FOM Prokuplje;

Vode MSK Kikinda .

• Kuda sa prečišćenom vodom – reciklirati je, ili ispustiti u recipijent?

• Šta sa ostalim proizvodima prerade otpadne vode?

• Ekonomika prerade!!

Izrada strategije prerade odrediće i taktički pristup preradi – metode prerade