Tom II obejmuje wnikliwą prezentację fizykochemicznych i procesowych podstaw odżelaziania, odmanganiania, zmiękczania, usuwania substancji organicznych, eliminacji radionuklidów, stabilizacji oraz dezynfekcji. Szczegółowo potraktowano zagadnienia dotyczące praktycznych aspektów uzdatniania wód podziemnych i powierzchniowych z zastosowaniem metod kombinowanych oraz sterowania, automatyzacji dystrybucji wody. Cenna zaleta niniejszej pozycji są szczegółowo analizowane liczne przykłady z praktyki.
Zagadnienia będące treścią niniejszego tomu mogą być pomocne rozwiązywaniu problemów projektowych, wykonawczych i eksploatacyjnych oraz służyć pracownikom organów administracyjnych i kontrolnych. Może również stanowić przydatne uzupełnienie bibliotek akademickich.
Odżelazianie i odmanganianie (Peter Groth i Christoph Czekalla)
Wprowadzenie
Żelazo i mangan w wodach naturalnych
-
Fizykochemiczne, fizyczne i mikrobiologiczne warunki brzegowe
-
Napięcie redoksowe
-
Wartość pH
-
Temperatura i stężenie jonów obcych
-
Koncepcja diagramów EH – pH
-
Kluczowa funkcja mikroorganizmów
-
Mikroorganizmy, obiegi masy i rodzaje wód
Utlenianie i oddzielanie żelaza oraz manganu w stacjach uzdatniania wody
-
Fizykochemiczne warunki brzegowe
-
Ogólne warunki brzegowe i wymagania
-
Szybkość reakcji
-
Oksydacja katalityczna
-
Oksydacja za pomocą utleniaczy
-
Rola mikroorganizmów w instalacjach uzdatniania
-
Bakterie żelaziste i manganowe
-
Sterowanie i eksploatacja
Metody odżelaziania i odmanganiania
-
Uwagi ogólne
-
Parametry docelowe uzdatniania
-
Technologiczne kryteria wyboru
-
Wymiarowanie i uzdatnianie testowe
-
Metody naziemne
-
Wody typu A
-
Wody typu B
-
Wody typu C
-
Metody podziemne
Aspekty eksploatacyjne
-
Wpracowanie materiału filtracyjnego
-
Eksploatacja filtrów
-
Płukanie filtrów
-
Zakłócenie pracy
-
Usuwanie pozostałości
Literatura
Usuwanie pozostałości (Dieter Stetter)
Wprowadzenie
Metody zmiękczania i odsalania
-
Podział metod i definicje pojęć
-
Wpływ zmiękczania, dekarbonizacji i odsalania na skład chemiczny wody do picia
Zmiękczanie i dekarbonizacja centralna
-
Korzyści dla użytkowników
-
Problemy z korozją chemiczną
-
Oddziaływanie na środowisko
-
Stanowisko DVGW wobec centralnego zmiękczania i dekarbonizacji
Chemizm zmiękczania i dekarbonizacji metodą strącania
-
Zagadnienie podstawowe
-
Zmiękczanie i dekarbonizacja chemiczna za pomocą Ca(OH)2 i/lub NaOH
-
Zmiękczanie i dekarbonizacja fizyczna
Cele uzdatniania i dobór metod
Technika chemicznego zmiękczania i dekarbonizacji
-
Podstawy
-
Warunki brzegowe podczas dekarbonizacji szybkiej
-
Sporządzanie mleka i wody wapiennej
-
Metody tradycyjne
-
Szybkie sporządzanie mleka wapiennego
-
Instalacje do dekarbonizacji szybkiej
-
Postęp w dziedzinie dekarbonizacji szybkiej
-
Instalacje do dekarbonizacji powolnej
-
Urządzenia filtrujące
-
Metoda TEIVAC
Utylizacja odpadów
Literatura
Usuwanie mikrozanieczyszczeń nieorganicznych i radionuklidów (Martin Jekel i Klaus Haberer)
Wprowadzenie
Chemiczna specjacja metali śladowych
Metody eliminacji metali śladowych
-
Strącenia i koagulacja
-
Wymiana jonów
-
Metody sorpcyjne
-
Utlenianie i redukcja
-
Odwrócona osmoza i elektrodializa
-
Filtry powolne i pasaż w gruncie
Doświadczenia nabyte podczas obserwacji ważnych obiektów wzorcowych
-
Glin
-
Arsen
-
Utlenianie arsenu (III)
-
Metody strąceniowo – koagulacyjne
-
Metody adsorpcyjne
-
Metody specjalne
Nikiel
Przegląd nieorganicznych substancji śladowych
Uzdatnianie wody z usuwaniem radionuklidów
-
Wprowadzenie
-
Procesy separacji
-
Usuwanie ważniejszych radionuklidów podczas uzdatniania wody do picia
-
Radon
-
Rad
-
Uran
-
Radionuklidy sztuczne
Podsumowanie
Literatura
Usuwanie substancji organicznych – część 1, praktyczna (Günther Baldauf)
Wprowadzenie
Technologie możliwości eliminacji substancji organicznych
-
Metody oparte na odpędzaniu
-
Charakterystyczne właściwości substancji
-
Typy aparatów
-
Sprawność instalacji do odpędzania
-
Zjawiska towarzyszące procesom odpędzania
-
Oczyszczanie powietrza doprowadzanego i odlotowego
-
Koagulacja
-
Usuwanie organicznych składników wody
-
Eliminacja RWO przez koagulację – przykład wzorcowy
-
Dobór materiału
-
Oczyszczanie popłuczyn
-
Usuwanie związków niskocząsteczkowych
-
Adsorpcja na węglu ziarnistym (granulowanym)
-
Typy węgli aktywnych
-
Adsorpcja poszczególnych substancji
-
Przebicia zanieczyszczeń organicznych
-
Wpływ typu węgla aktywnego na zdolność przebijania zanieczyszczeń
-
Procesy biologiczne w filtrach z węglem aktywnym
-
Zasada działania adsorberów
-
Przykład wzorcowy – odpędzanie/węgiel aktywny
-
Wymiana węgla aktywnego
-
Ochrona przed korozją
-
Usuwanie substancji huminowych przez adsorbcję
-
Analiza kosztów
-
Literatura
Usuwanie substancji organicznych – część 2 (Ralph Hobby, Wolfgang Uhl, Georg Hagmeyer, Peter Berg i Rolf Gimbel)
Wprowadzenie
Adsorpcja na węglu pylistym
-
Zagadnienie podstawowe
-
Dobór węgla pylistego
-
Technologiczne możliwości wykorzystania węgla pylistego
-
Konwencjonalna instalacja z węglem pylistym
-
Alternatywne techniki wykorzystania węgla pylistego
Metody biologiczne z ozonowaniem wstępnym
-
Pasaż w gruncie
-
Zakres stosowalności pasażu w gruncie
-
Procesy towarzyszące pasażowi w gruncie
-
Filtry powolne
-
Filtry biologicznie aktywne z węglem granulowanym
Metody membranowe
-
Zagadnienie podstawowe
-
Zasada działania filtrów membranowych
-
Membrany i moduły
-
Mikro- i ultrafiltracja
-
Nanofiltracja
-
Zastosowanie nanofiltrów
-
Warianty technologiczne instalacji do nanofiltracji
Literatura
Podstawy procesów stabilizacji(Klaus Johannsen)
Wprowadzenie
-
Pojęcie i definicje
-
Metody stabilizacji
Układ dwutlenek węgla/woda
-
Ocena wskaźników hydrochemicznych
-
Wymagania stawiane wodzie do picia
-
Podstawy
-
Obliczanie wartości pH
-
Wartość – m i p
-
Wpływ wprowadzanych dodatków
-
Równowaga węglanowo – wapniowa
-
Indeks nasycenia
-
Krzywa Tilmansa
-
Wartość pHA
-
Zdolność roztwarzania kalcytu Dc
-
Wartość pH dla Dc = 5 mg/l
-
Kontrola wymagań odnośnie wartości pH
Mieszanie wód
Odkwaszanie
Literatura
Stabilizacja – część praktyczna (Werner Nissing)
Wprowadzenie
Redukcja pH (odkwaszanie)
-
Podstawy
-
Cel uzdatniania
-
Metody
-
Fizyczne metody odkwaszania
-
Zakres stosowalności
-
Sprawność
-
Aparaty
-
Techniki filtracji
-
Węglan wapnia
-
Częściowo wypalony dolomit
-
Sposoby dawkowania
-
Metody kombinowane
-
Kontrola
Dostawy wód o zróżnicowanej jakości
-
Definicja różnorodności wód
-
Zasilanie wodami różnego pochodzenia
-
Zabiegi techniczne podczas rozdziału wód zróżnicowanych
-
Rozdzielanie stref
-
Mieszanie
-
Środki zaradcze podczas uzdatniania
Stabilizujące dawkowanie chemikaliów
-
Materiały i ich korozja
-
Wpływ inhibitorów korozji
-
Środki przygotowawcze
-
Środki towarzyszące
-
Urządzenia dawkujące
-
Skutki uboczne
-
Podstawowe uwagi odnośnie centralnego dawkowania inhibitorów
Literatura
Dezynfekcja (Ottomar Hofmann, Olaf Hoyer, Dirk Schoenem i Buckhard Wricke)
Wprowadzenie
Podstawy dezynfekcji
Dezynfekcja wody do picia
-
Dezynfekcja chemiczna
-
Chlor
-
Dwutlenek chloru
-
Ozon
-
Dezynfekcja promieniami UV
Dezynfekcja instalacji wodociągowych
Literatura
Pozostałości po uzdatnianiu wody (Knut Wichmann)
Wprowadzenie
Pojęcia i regulacje prawne
Ilość odpadów, ich jakość i obróbka
-
Ilość
-
Jakość
-
Właściwości chemiczne
-
Właściwości fizyczne
-
Obróbka szlamów
Zapobieganie powstawaniu osadów
Zagospodarowywanie odpadów
-
Rynek produktów ubocznych
-
Odprowadzanie ścieków
-
Możliwości utylizacji
-
Usuwanie pozostałości jako zbędnych odpadów
Obszary problemowe
-
Właściwości fizyczne odpadów
-
Przestawienie na nowe sposoby odprowadzania i składowania
Logistyka odprowadzania i składowania odpadów
Koszty
Literatura
Uzdatnianie wód podziemnych obciążonych naturalnymi i antropogenicznymi składnikami (Knut Wichmann)
Wprowadzenie
Jakość naturalnych wód podziemnych
-
Warunki środowiskowe i procesy hydrochemiczne
-
Typy wód podziemnych
Uzdatnienie naturalnych wód gruntowych
-
Zagadnienie podstawowe
-
Materiały kombinowane
-
Typ wody gruntowej A1 (RG0)
-
Typ wody gruntowej A2 (RG0)
-
Typ wody gruntowej B2 (RG1)
-
Typ wody gruntowej B2 (RG1/2)
-
Wody zmieszane typu A + B (RG0/1)
-
Typ wody gruntowej C2 (RG2)
-
Typ wody gruntowej C2 (RG2)
-
Typ wody zmieszanej B + C (RG1/2)
-
Typ wody zmieszanej B + C z dekarbonizacją (RG1/2)
-
Typ wód gruntowych D
-
Przegląd metod kombinowanych
Antropogeniczne obciążenia wód gruntowych
Zabiegi na przedpolu stref pozyskiwania wód gruntowych
-
Biodegradacja zanieczyszczeń w filtrach odżelaziających
Uzdatnienie wód w stacjach wodociągów
Literatura
Kombinowane metody uzdatniania wód powierzchniowych (Martin Jekel)
Podstawowe zasady metod kombinowanych
Uzdatnianie wód z jezior i zbiorników zaporowych
Uzdatnianie wód rzecznych
-
Bezpośrednie uzdatnianie wód rzecznych
-
Pośrednie uzdatnianie wód rzecznych
-
Infiltracja brzegowa i doczyszczanie
-
Sztuczne wzbogacanie wód gruntowych
Literatura
Planowanie i koncepcje rozwiązań instalacji do uzdatniania wody (Frank Urban)
Kiedy należy rozważać możliwość poprawiania instalacji uzdatniających ?
Fazy planowania
-
Baza rozkładu faz planowania
-
Ustalanie podstaw – opiniowanie
-
Recenzje biur inżynierskich
-
Recenzje instytutów
-
Recenzje ze strony personelu przedsiębiorstwa wodociągowego
-
Wspólne badania wstępne
-
Planowanie wstępne
-
Planowanie związane z wykonaniem projektu i uzyskaniem pozwolenia
-
Planowanie wykonawcze
-
Przygotowanie i współdziałanie przy udzielaniu zleceń
-
Lokalne kierownictwo budowy i nadzór nad obiektem
Wytyczne planistyczne
Literatura
Sterowanie i automatyzacja procesów uzdatniania wody do picia (Ilka Teermann i Rudolf Imscher)
Wprowadzenie
Struktury automatyzacji w zakładach wodociągowych
-
Zarys historii rozwoju automatyzacji zakładów wodociągowych
-
Zadanie automatyzacji
-
Analiza stanu instalacji i jakości wody
-
Sterowanie i regulacja
-
Płaszczyzny automatyzacji
Planowanie zadań automatyzacji
-
Projekt wstępny
-
Planowanie projektu
-
Zbiór przepisów dotyczących obciążeń instalacji (dziennik obciążeń)
-
Przetarg i analiza przetargu
-
Zbiór przepisów dotyczących eksploatacji urządzeń (dziennik eksploatacji sprzętu)
Eksploatacja i konserwacja urządzeń automatycznych
Podsumowanie
Literatura
Uzdatnianie i dystrybucja wody w aspekcie skłonności do zakażeń mikrobiologicznych (Knut Wichmann)
Wprowadzenie
Procesy mikrobiologiczne w sieciach wodociągowych
-
Warunki środowiskowe
-
Czym jest zakażenie mikrobiologiczne
-
Pochodzenie organizmów indykatorowych („zakażenia”)
-
Rozwój organizmów indykatorowych
-
Metody badawcze
Zapobieganie pojawianiu się organizmów indykatorowych („infekcjom”)
-
Uzdatnienie wody
-
Eliminacja względnie degradacja substratu
-
Zapobieganie tworzeniu się substratu
-
Przykład odżelaziania
-
Dystrybucja wody
-
Minimalizacja produkcji substratu
-
Minimalizacja biofilmów
Przykład uzdatniania i dystrybucji wody ze zmianami środowiska mikrobiologicznego
Literatura
Korozja i zabezpieczenie antykorozyjne w instalacjach uzdatniania wody (Werner Nissing)
Wprowadzenie
Korozja, zjawisko korozji i uszkodzenia korozyjne
Środki antykorozyjne
-
Zagadnienie podstawowe
-
Wybór materiału
-
Stal nierdzewna
-
Glin i jego stopy
-
Miedź i jego stopy
-
Miedź
-
Tworzywa sztuczne
-
Powłoki materiałowe
-
Cynkowanie ogniowe
-
Powłoki organiczne
-
Powłoki organiczne na materiałach metalowych
-
Powłoki na warstwach ocynkowanych ogniowo i warstwach natryskiwanych na gorąco cynkiem lub glinem (system duplex)
-
Powłoki organiczne na cementowych materiałach konstrukcyjnych
-
Wykładziny z zaprawy cementowej
-
Emaliowanie
-
Katodowa ochrona antykorozyjna wewnątrz zbiorników i filtrów
-
Zastosowanie inhibitorów korozji
Rodzaje oraz czynniki wpływające na przebieg korozji i profilaktyka antykorozyjna
-
Metalowe materiały konstrukcyjne bez powłok ochronnych
-
Równomierny ubytek powierzchni
-
Nierównomierny ubytek powierzchni
-
Środki antykorozyjne
-
Materiały metalowe z powłokami organicznymi
-
Korozja podpowłokowa
-
Złuszczanie powłok
-
Występowanie pęcherzy
-
Wżery w porach i zadrapaniach
-
Korozja podpowłokowa i podrdzewianie w strefie uszkodzeń
-
Korozja szczelinowa
-
Materiały cementowe z powłokami organicznymi
-
Pęcznienie, rozmiękanie, rozkład
-
Powstawanie pęcherzy
Materiały konstrukcyjne w instalacjach uzdatniania wody
-
Pozyskiwanie wody
-
Urządzenia na ujęciach wód powierzchniowych
-
Ujęcia wód źródlanych
-
Studnie
-
Uzdatnianie wody
-
Urządzenia do rozdzielania dyspersji grubych
-
Urządzenia do wymiany gazów
-
Instalacje do odkwaszania chemicznego
-
Urządzenia do strącania i koagulacji
-
Chlorek glinu
-
Siarczan glinu
-
Chlorek żelaza (III)
-
Siarczan żelaza (III)
-
Siarczan żelaza (II)
-
Glinian sodu
-
Urządzenia filtrujące
-
Urządzenia do oksydacji i dezynfekcji
-
Ozon</s