Na czym polega dezynfekcja?
Wody z obu typów ujęć są następnie doprowadzane do jednego zbiornika. Do ich mieszanki dodaje się koagulant. W procesie koagulacji usuwa się zanieczyszczenia dzięki łączeniu się ich cząstek w większe skupiska, aż do wytrącenia się z nich osadu oddzielanego przez sedymentację i filtrowanie. Przykładem koagulantu jest siarczan żelaza tworzący zawiesinę wodorotlenków dobrze adsorbujących z wody różne zanieczyszczenia. Ponadto, aby zmienić odczyn pH wody, dodaje się do niej węglan sodu, co zmniejsza jej korozyjność. Woda, przez cały czas mieszana, doprowadzana jest do osadników. W nich osad pokoagulacyjny gromadzi się na dnie, skąd usuwają go zgarniacze mechaniczne. Z osadników woda kierowana jest do sekcji filtrów. Ostatni etap stanowi dezynfekcja. Jej celem jest zniszczenie wszystkich żywych i przetrwalnikowych form drobnoustrojów chorobotwórczych.
Dezynfekcję przeprowadza się różnymi metodami. Wymaga się od nich, by w możliwie najkrótszym czasie kontaktu wody ze środkiem odkażającym mikroorganizmy ulegały zniszczeniu w stopniu pozwalającym na spełnienie wymaganych standardów jakości mikrobiologicznej. Zarazem stężenie ubocznych produktów po dezynfekcji powinno być jak najmniejsze i nie może przekraczać wartości dopuszczalnej. Ponadto dezynfekcja nie może znacząco zmieniać smaku ani zapachu wody. Ważnymi kwestiami pozostają też bezpieczeństwo realizacji procesu odkażania i niskie koszty jego przeprowadzania.
W uzdatnianiu wody popularną metodą dezynfekcji jest odkażanie chlorem. Ponadto coraz częściej w tym celu wykorzystuje się bakteriobójcze właściwości promieniowania ultrafioletowego. Ta metoda w porównaniu z chlorowaniem ma wiele zalet.
Należą do nich: brak wprowadzania do wody chemikaliów, niezmienność smaku i zapachu wody, brak ryzyka przedawkowania środków dezynfekujących oraz niezmienność składu fizyczno-chemicznego wody. Ograniczeniem jest z kolei to, że działanie dezynfekujące promieni UV występuje jedynie w czasie naświetlania. Konieczne jest więc dodanie środków chemicznych, które zapobiegną namnażaniu się mikroorganizmów w sieci wodociągowej – podobnie jak przy odkażaniu chlorem, ale w mniejszych ilościach.
Filtry
W stacjach uzdatniania wody, tak jak w oczyszczalniach ścieków, korzysta się ze specjalistycznych urządzeń. Przykład stanowią samoczyszczące się filtry do zatrzymywania cząstek stałych. W urządzeniach tego typu zanieczyszczona woda wpływa przez kołnierz wlotowy i, po przejściu przez sito, jako czysta wypływa kołnierzem wylotowym. Wyposaża się je w układ sterowania inicjujący i zatrzymujący płukanie. Jest ono przeprowadzane okresowo lub doraźnie, w przypadku wykrycia przez sensor ciśnienia różnicowego, że spadło ono poniżej wartości progowej. Wówczas otwiera się zawór płuczący, a większe cząstki stałe są wypłukiwane. W tym czasie tarcza płucząca kilkakrotnie wysuwa się i cofa, napędzana cylindrem skokowym. Projektuje się ją w taki sposób, by dzięki specjalnemu kształtowi prędkość przepływu w szczelinie pomiędzy nią a umieszczonym wewnątrz sitkiem zwiększała się. To wywołuje lokalny spadek ciśnienia statycznego po brudnej stronie sita, co powoduje uwolnienie cząstek stałych i ich odprowadzenie przez otwarty zawór płuczący.
Jak działa aerator?
Stacje uzdatniania wód podziemnych wyposaża się w aeratory. Są to zbiorniki ze stali nierdzewnej, do których doprowadza się wodę i sprężone powietrze. Zazwyczaj wyposaża się je w automatyczny układ regulacji poziomu wody oraz wielkości poduszki powietrznej. Składa się on z: sondy poziomu, zaworów elektromagnetycznych, spustowego i wyrzutowego, oraz zaworów regulujących przepływ powietrza, zwrotnego i odcinającego. Aerator uruchamia się po włączeniu pompy doprowadzającej wodę do stacji uzdatniania. Woda wpływa wlotem u góry, a wypływa wylotem u dołu zbiornika. Jej natlenianie to proces dwuetapowy. Najpierw jest rozpylana na poduszce powietrznej i gromadzi się na dnie zbiornika, gdzie dodatkowo napowietrza ją nawiew. Trwa to przez czas potrzebny do zajścia reakcji utleniania żelaza i manganu. Aerator jest również wyposażony w automatyczne odpowietrzniki. Jego część stanowi ponadto układ automatycznego zrzutu powietrza, aktywujący się, jeżeli odpowietrzniki nie są w stanie usunąć ze zbiornika zbyt dużej ilości gazów. Zapobiega to zapowietrzaniu się aeratora, co zanieczyściłoby już uzdatnioną wodę.
Pompy w oczyszczaniu i uzdatnianiu
Oprócz urządzeń specjalistycznych, przedstawionych powyżej, w oczyszczalniach ścieków i stacjach uzdatniania kluczową rolę odgrywają pompy oraz czujniki. Pierwsze są używane w transporcie surowych ścieków z systemu kanalizacji miejskiej do instalacji wstępnego oczyszczania, między kolejnymi etapami ich obróbki, oraz oczyszczonej wody odprowadzanej z powrotem do zbiorników wodnych. W obrębie oczyszczalni muszą być też przesyłane osady wyodrębniane ze ścieków na kolejnych etapach ich oczyszczania. Najczęściej w tym zastosowaniu są wykorzystywane pompy kawitacyjne, nurnikowe, membranowe (przeponowe).
Pierwsze składają się z wirnika umieszczonego wewnątrz stojana wyłożonego gumową uszczelką. Nie należy uruchamiać ich na sucho, a na skutek zużycia mogą się rozszczelnić. Alternatywą dla nich, zwłaszcza w transporcie osadów z dużą zawartością piasków i żwirów, są pompy nurnikowe. Jedną z ich zalet jest praca pulsacyjna, dzięki której można uzyskać bardziej zwartą konsystencję osadu tłoczonego do zbiornika. Ponadto ten typ pomp charakteryzuje duża wysokość wypływu, a w pewnych warunkach mogą one też rozbijać zbrylone osady.
Pompy membranowe. Pompy dozujące
Do oczyszczalni ścieków zalecane są pompy membranowe zasilane pneumatycznie. Zapewniają iskrobezpieczeństwo, co jest ważne, ponieważ w tych obiektach mogą gromadzić się gazy, które w połączeniu z powietrzem tworzą mieszaniny wybuchowe. Niestety, w porównaniu do innych ten typ pomp charakteryzuje mniejsza wydajność i mniejsza wysokość wypływu. Membrany ulegają poza tym łatwemu uszkodzeniu i szybko się zużywają, dlatego urządzenia tego rodzaju nie nadają się do pompowania osadów zawierających piasek i żwir.
Ważny komponent stacji uzdatniania wody stanowią z kolei stacje pomp dozujących. Wykorzystuje się je do odmierzania różnego rodzaju środków chemicznych, które dodaje się do wody, takich jak chlor. W tym zastosowaniu także sprawdzają się pompy membranowe. Wstrzykują one dawkę substancji zassanej tłokiem od razu lub impulsowo. Pompy krzywkowe są mniej precyzyjne niż membranowe i nadają się tylko do odmierzania płynów o dużej lepkości. Dokładnością dozowania wyróżniają się natomiast pompy perystaltyczne.
Procesy realizowane na kolejnych etapach obróbki ścieków i uzdatniania wody cechuje ciągła zmienność. Aby móc sprawnie i efektywnie sterować ich przebiegiem, wymagana jest znajomość charakteryzujących go parametrów. Dlatego praktycznie wszystkie instalacje oczyszczalni i stacji uzdatniania są opomiarowane.
