Odwrócona osmoza

Zobacz slidy

Treść prezentacji

Slide 1

Oczyszczanie ścieków Odnowa wody Przez odnowę wody należy rozumieć zespół procesów i metod oczyszczania ścieków w takim stopniu, że mogą być one ponownie użyte jako wody do picia i potrzeb gospodarczych albo nadają im cechy wód naturalnych.   Stosowane są następujące procesy jednostkowe: adsorpcja, destylacja, procesy membranowe filtracja, mikrofiltracja i ultrafiltracja, elektrodializa, odwrócona osmoza, wymiana jonowa.

Slide 2

Oczyszczanie ścieków Odnowa wody Adsorpcja Jako sorbentów używa się najczęściej popiołów lotnych, szlaki, torfu, węgla, koksu i rudy darniowej, węgla aktywnego, żelu krzemionkowego, sorbentów syntetycznych. Rodzaje zanieczyszczeń usuwane w procesie adsorpcji Rozpuszczalniki aromatyczne Chlorowane związki aromatyczne Fenol i chlorofenole WWA Pestycydy Chlorowane niearomatyczne Węglowodory o dużej masie cząsteczkowej

Slide 3

Oczyszczanie ścieków Odnowa wody Utlenianie środkami chemicznymi Do utleniania chemicznego stosuje się głównie chlor, wapno chlorowane, podchloryny i dwutlenek chloru, madmanganian potasu, woda utleniona oraz ozon.

Slide 4

Oczyszczanie ścieków Procesy membranowe

Slide 5

Oczyszczanie ścieków Procesy membranowe Siłą napędową w większości procesów membranowych jest różnica: Ciśnień, Stężeń, Temperatury, Potencjału elektrycznego. W procesie elektrodializy siłą napędową jest różnica potencjału elektrycznego po obu stronach membrany, przez którą transportowane są jony z roztworu o stężeniu mniejszym do roztworu o stężeniu większym. Roztwór o zmniejszonym stężeniu jonów (rozcieńczony) nazywa się dializatem, zaś roztwór zatężony solanką.

Slide 6

Oczyszczanie ścieków elektrodializa

Slide 7

Oczyszczanie ścieków Odwrócona osmoza Odwrócona osmoza służy do oddzielania wody (rozpuszczalnika) od substancji rozpuszczonej o małej masie cząsteczkowej.

Slide 8

Oczyszczanie ścieków Odnowa wody - wymiana jonowa 1 2 3 4 5 6 7 8 woda surowa wymiennik wodorowy słabo kwaśny odgazowywacz doprowadzenie sprężonego powietrza odprowadzenie CO2 odprowadzenie wody zdekarbonizowanej do celów ruchowych wymiennik sodowy woda zmiękczona

Slide 9

Oczyszczanie ścieków Dezynfekcja Dezynfekcja Celem dezynfekcji jest zniszczenie żywych i przetrwalnikowych form organizmów patogennych oraz zabezpieczenie wody przed wtórnym rozwojem organizmów żywych, głownie bakterii Dezynfekcja jest najczęściej stosowana na końcu układu oczyszczania Fizyczne metody dezynfekcji wody Gotowanie i pasteryzacja wody Promieniowanie ultrafioletowe Ultradźwięki Chemiczne metody dezynfekcji wody Chlorowanie (chlor, podchloryn sodowy, dwutlenek chloru, chloroaminy) Ozonowanie Dezynfekcja bromem lub jodem

Slide 10

Schemat oczyszczania ścieków

Slide 11

Ścieki przemysłowe Ścieki przemysłowe: 1.      Kopalnie i zakłady wzbogacania kopalin 2.      Przemysł metalowy 3.      Przemysł energetyczny 4.      Zakłady rafineryjno- petrochemiczne 5.      Przemysł chemiczny 6.      Przemysł spożywczy

Slide 12

Ścieki przemysłowe Kopalnie węgla kamiennego i brunatnego rodzaj ścieków: -         wody dołowe stężenie jonów chlorkowych i siarczanowych 600 42 000gm3, zawiesiny i bakterie. -         ścieki poprodukcyjne z wydobycia i wzbogacania węgla główne zanieczyszczenie to zawiesiny wody dołowe cedzone filtracja w piaskownikach koagulacja sedymentacja filtracja powstałych zawiesin dezynfekcja odwrócona osmoza lub elektrodializa.

Slide 13

Ścieki przemysłowe Przemysł metalowy galwanizernie. Ścieki: 1. z mycia i odtłuszczania 2. z trawienia 3. chromowe 4. cyjankowe 5. wody popłuczne Ad.1. emulsja oleju w wodzie, Destabilizacja emulsji ( koagulacja chemiczna) odolejanie metodą flotacji lub techniką membranową.

Slide 14

Ścieki przemysłowe galwanizernie Ad.2. Roztwór wodny kwasu i soli metali. Oczyszczanie: - siarczan żelaza (II): Neutralizacja za pomocą wodorotlenku wapnia połączona z jednoczesnym utlenianiem żelaza do FeIII Fe2 OCl- 5H2O Fe(OH)3 Cl- 4H Fe(OH)3 suszenie magnetyt - roztwory soli Ni, Cu, Zn a) Alkalizowanie do wytrącenia wodorotlenków, zatężane za pomocą mikrofiltracji. b) Oddzielanie metali na jonitach.

Slide 15

Ścieki przemysłowe galwanizernie Ad.3. Roztwór zawierający Cr (VI) - Regeneracja Roztwory popłuczne zawierające chrom (VI). Oczyszczanie: Redukcja Cr (VI) do Cr (III) reduktory związki S(IV) dwutlenek siarki, wodorosiarczyn, siarczyn i pirosiarczyn sodu (100!) 2H2CrO4 3NaHSO3 2H2SO4 Cr2(SO4)3 Na2SO4 NaHSO4 5H2O Neutralizacja Cr2(SO4)3 2H2SO4 4Ca(OH)2 2Cr(OH)3 4CaSO4 2H2O

Slide 16

Ścieki przemysłowe galwanizernie Ad.4. Zawierają sole i cyjanki metali: np.. miedź, cynk, kadm, srebro, złoto. Oczyszczanie: a) Utlenianie chlorem Na2Zn(CN)4 4Cl2 2H2O 4CNCl Zn(OH)2 2NaCl 2HCl Chlorocyjan w środowisku zasadowym 2CNCl 4NaOH 2NaCNO 2NaCl 2H2O Cyjanian sodu reaguje z chlorem 2NaCNO 3Cl2 2H2O 2CO2 N2 2NaCl 4HCl b) Utlenianie ozonem lub wodą utlenioną NaCN O3 NaOCN O2 2NaCNO 3O3 H2O 2NaHCO3 N2 3O2

Slide 17

Ścieki przemysłowe Zakłady rafineryjno-petrochemiczne. Rodzaj ścieków: 1. Zużyte wody chłodnicze 2. Ścieki poprodukcyjne silnie zanieczyszczone produktami naftowymi, katalizatorami, produktami pośrednimi i końcowymi. 3. Wody opadowe z terenu zakładu - silnie zaolejone. Oczyszczanie: 1. Mechaniczne wydzielenie produktów naftowych ( odolejanie, koagulacja i klarowanie) 2. Oczyszczanie biologiczne

Slide 19

Osady ściekowe Produkty końcowe oczyszczania ścieków woda oczyszczona osad ściekowy

Slide 20

Osady ściekowe Przeróbka osadów ściekowych: 1) częściowe odwodnienie (zagęszczanie) 2) stabilizacja osadów: metody biologiczne: tlenowa stabilizacja lub fermentacja metanowa metody chemiczne 3) ponowne odwodnienie (suszenie) a) grawitacyjnie, np. na poletkach lub lagunach osadowych b) mechanicznie, np. za pomocą pras lub wirówek. Utylizacja osadu:   1) spalanie 2) wykorzystanie w rolnictwie 3) na wysypisko śmieci

Slide 21

Osady ściekowe Fermentacja metanowa Fermentacja metanowa: 1 1 C x H y O z x y z H 2O 4 2 1 1 1 1 1 1 x y z CO x y z CH 4 2 8 4 8 4 2 2 gdzie CxHyOz jest zastępczą formułą zanieczyszczeń organicznych

Slide 22

Osady ściekowe Fermentacja metanowa

Slide 23

Osady ściekowe Fermentacja metanowa

Slide 24

Oczyszczanie biogazu

Slide 25

Oczyszczanie biogazu Usuwanie CO2 płukanie w wodzie płukanie w glikolu etylenowym membrany

Slide 26

Odpady stałe Gospodarka odpadami stałymi - całokształt działań zmierzających do maksymalnego odzysku z odpadów substancji nadających się do zawrócenia do procesów wytwórczych, bądź do ponownego ich wykorzystania oraz maksymalnego zmniejszenia ilości odpadów, które po uprzedniej detoksykacji mogą być składowane w środowisku. Unieszkodliwianie odpadów polega na poddaniu ich procesom przekształcenia biologicznego, fizycznego lub chemicznego w celu doprowadzenia ich do stanu, który nie stwarza zagrożeń dla życia lub zdrowia ludzi oraz dla środowiska.

Slide 27

Odpady stałe W godpodarce odpadami przemysłowymi stosuje się następujące operacje: selektywnej zbiórce odpadów w miejscu ich powstania, ponowne wykorzystanie odpadów do produkcji tych samych wyrobów (recykling), lub jako surowców wtórnych do produkcji innych ; przetwarzanie i unieszkodliwienie odpadów (chemiczne lub biologiczne np. kompostowanie odpadów organicznych, produkcja biogazu i nawozu organicznego; spalanie odpadów - produkcja energii cieplnej i lub elektrycznej. bezpiecznym dla środowiska składowaniu na wysypiskach, hałdach, w zbiornikach.

Slide 28

Odpady stałe - przetwarzanie Recykling jest to doprowadzenie zużytych materiałów do stanu pozwalającego na ponowne ich wykorzystanie. Rodzaje recyklingu 1 - recykling chemiczny, 2 - recykling materiałowy.

Slide 29

Odpady stałe - przetwarzanie Kompostowanie jest to utylizacja odpadów organicznych, pochodzących z odpadów przemysłu chemicznego i przemysłu rolno-spożywczego; dodawany może być również osad z oczyszczalni ścieków.     Kompostowanie przebiega w dwóch etapach: w pierwszym odpady ulegają fermentacji w zamkniętych zbiornikach (tzw. biostabilizatorach), w których powstaje świeży kompost i jako produkt uboczny metan, który jest zbierany i zwykle wykorzystywany do ogrzewania instalacji; w drugim świeży kompost ulega dojrzewaniu w warunkach tlenowych

Slide 30

Odpady stałe - przetwarzanie Zalety kompostowania: 1)  Recyrkulacja na dużą skalę rozkładalnych organicznych składników odpadów komunalnych, 2)   Zmniejszenie o 30 50 ilości odpadów kierowanych na wysypiska, 3) Unieszkodliwianie odpadów pod względem sanitarno epidemiologicznym 4)      Metoda jest do przyęcia pod względem ekonomicznym, 5)  Produkt kompostowania jest wartościowym materiałem, przydatnym do wielu celów, jest między innymi bazą substancji humusowych niezbędnych dla zapewnienia urodzajności gleb (w Polsce ok. 60 gleb ma niedomiar humusu),

Slide 31

Odpady stałe - przetwarzanie Powstały kompost może być wykorzystywany: w rolnictwie i leśnictwie, jeżeli nie zawiera substancji szkodliwych (np. metali ciężkich), do rekultywacji zdegradowanych. wysypisk i terenów

Slide 32

Odpady stałe - składowanie Bezpieczne składowanie polega na deponowaniu odpadów na wysypiskach zorganizowanych w taki sposób, aby zagwarantować jak najmniejszy negatywny wpływ na wszystkie elementy środowiska. przygotowanie terenu składowiska ma na celu: ograniczenie zanieczyszczenia powietrza, wyeliminowanie zanieczyszczenia gruntu, wód powierzchniowych i podziemnych.      

Slide 33

Odpady stałe - składowanie Przygotowanie wysypiska polega na wykonaniu specjalnych: instalacji odgazowania uszczelnień niecki składowiska z warstw gruntu słaboprzepuszczalnego i geomembran drenaży zbierających wody odciekające ze składowiska oraz wody opadowe; oczyszczalni wód odciekowych. Po zakończeniu eksploatacji wysypisko musi być poddane rekultywacji, która polega na wykonaniu: uszczelnienia od góry ekranem z tworzywa sztucznego, przykrycia składowiska warstwą gruntu i kompostem (najczęściej uzyskiwanym z przerobu odpadów), wprowadzeniem roślinności (gatunki odpowiednie dla warunków gruntowo-wodnych i jakości środowiska).

Slide 34

Odpady stałe - składowanie