POLECAMY
Wydawca:
Format:
ibuk
Kompendium wiedzy o oczyszczaniu wody z uwzględnieniem aspektów zdrowotnych i zagrożeń wynikających z niewłaściwej jakości dostarczanej odbiorcom.
W nowym, uaktualnionym i rozszerzonym wydaniu podręcznika omówiono:
Książka przeznaczona dla studentów i wykładowców inżynierii środowiska, inżynierii wodnej, budownictwa wodnego na politechnikach, ochrony środowiska na uniwersytetach oraz studentów akademii rolniczych, inżynierów, praktyków zajmujących się oczyszczaniem wody, pracowników biur projektów, firm konsultingowych i organów dozoru sanitarno-technicznego.
Rok wydania | 2009 |
---|---|
Liczba stron | 794 |
Kategoria | Ekologia i ochrona środowiska |
Wydawca | Wydawnictwo Naukowe PWN |
ISBN-13 | 978-83-01-15871-2 |
Numer wydania | 6 |
Język publikacji | polski |
Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
POLECAMY
Ciekawe propozycje
Oczyszczanie dla każdego
do koszyka
Oczyszczanie limfy. Podstawa detoksu...
do koszyka
Oczyszczanie organizmu z toksyn
do koszyka
Oczyszczanie wątroby i nerek
do koszyka
Oczyszczanie wątroby według Boskiego...
do koszyka
Spis treści
Przedmowa XIII | |
1. Woda w przyrodzie | 1 |
1.1. Wprowadzenie | 1 |
1.2. Fizyczne właściwości wody | 3 |
1.3. Ogólna charakterystyka roztworów wodnych | 4 |
1.3.1. Roztwory właściwe | 4 |
1.3.2. Roztwory koloidalne | 5 |
1.4. Skład wód występujących w przyrodzie | 11 |
Literatura | 13 |
2. Skład wód podziemnych | 15 |
2.1. Procesy jednostkowe kształtujące skład wód podziemnych | 15 |
2.2. Substancje występujące w wodach podziemnych | 20 |
2.2.1. Gazy | 20 |
2.2.1.1. Tlen rozpuszczony | 20 |
2.2.1.2. Dwutlenek węgla | 20 |
2.2.1.3. Siarkowodór | 24 |
2.2.1.4. Azot (N2) | 25 |
2.2.1.5. Inne gazy | 25 |
2.2.2. Substancje rozpuszczone | 25 |
2.2.2.1. Wodorowęglany i węglany (HCO-3 i CO2-3 ) | 25 |
2.2.2.2. Siarczany (SO2-4 ) | 26 |
2.2.2.3. Chlorki (Cl-) | 27 |
2.2.2.4. Wapń | 28 |
2.2.2.5. Magnez | 29 |
2.2.2.6. Sód | 29 |
2.2.2.7. Potas | 30 |
2.2.2.8. Żelazo | 30 |
2.2.2.9. Mangan | 34 |
2.2.2.10. Związki azotu | 36 |
2.2.2.11. Inne zanieczyszczenia nieorganiczne | 40 |
2.2.3. Zanieczyszczenia organiczne | 42 |
2.2.4. Mikroorganizmy | 44 |
Literatura | 45 |
3. Skład wód powierzchniowych | 47 |
3.1. Czynniki kształtujące skład wody | 47 |
3.2. Cechy fizyczne wody | 50 |
3.3. Skład chemiczny | 54 |
3.3.1. Substancje rozpuszczone | 55 |
3.3.2. Gazy rozpuszczone | 66 |
3.3.3. Substancje organiczne | 68 |
3.4. Biocenoza wód powierzchniowych | 77 |
3.5. Skład wód infiltracyjnych | 81 |
Literatura | 82 |
4. Oczyszczanie wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi | 85 |
4.1. Wprowadzenie | 85 |
4.2. Wymagania stawiane wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi | 87 |
4.3. Wybór sposobu oczyszczania wody | 92 |
4.4. Procesy oczyszczania wody | 94 |
4.5. Układy technologiczne oczyszczania wód | 103 |
4.5.1. Wody powierzchniowe | 103 |
4.5.2. Wody podziemne | 105 |
4.5.3. Woda infiltracyjna | 107 |
4.6. Monitorowanie i sterowanie jakością wody oraz pracą zakładu oczyszczania wody | 108 |
Literatura | 110 |
5. Koagulacja | 111 |
5.1. Wprowadzenie | 112 |
5.2. Zastosowanie koagulacji w oczyszczaniu wód | 113 |
5.3. Mechanizm procesu koagulacji | 116 |
5.3.1. Mechanizmy fazy destabilizacji koloidów | 117 |
5.3.2. Flokulacja | 118 |
5.4. Reakcje chemiczne zachodzące w wodzie podczas koagulacji | 120 |
5.5. Stosowane koagulanty, ich właściwości i skuteczność w usuwaniu zanieczyszczeń | 125 |
5.5.1. Koagulanty niezhydrolizowane | 125 |
5.5.2. Koagulanty wstępnie zhydrolizowane | 128 |
5.6. Substancje wspomagające koagulację | 133 |
5.7. Sposoby prowadzenia koagulacji | 141 |
5.8. Wpływ składu fizyczno-chemicznego oczyszczanej wody oraz parametrów technologicznych na przebieg i skuteczność koagulacji | 145 |
5.8.1. Rodzaj usuwanych zanieczyszczeń | 145 |
5.8.2. Temperatura oczyszczanej wody | 148 |
5.8.3. Skład jonowy i zasolenie wody | 150 |
5.8.4. pH oczyszczanej wody | 151 |
5.8.5. Dawka koagulantu | 156 |
5.9. Magazynowanie koagulantów i innych reagentów | 160 |
5.10. Przygotowanie roztworów reagentów do ich dawkowania | 164 |
5.10.1. Koagulanty | 164 |
5.10.2. Mleko i woda wapienna | 165 |
5.10.3. Syntetyczne flokulanty organiczne | 169 |
5.10.4. Krzemionka aktywowana | 169 |
5.10.5. Pylisty węgiel aktywny | 171 |
5.11. Dawkowanie reagentów do wody | 172 |
5.12. Komory mieszania reagentów z oczyszczaną wodą | 174 |
5.12.1. Komory szybkiego mieszania | 175 |
5.12.2. Komory wolnego mieszania | 178 |
Literatura | 183 |
6. Sedymentacja | 187 |
6.1. Opadanie cząstek w wodzie | 188 |
6.1.1. Swobodne opadanie cząstek | 189 |
6.1.2. Zakłócone opadanie cząstek | 195 |
6.1.3. Opadanie zawiesin kłaczkowatych | 197 |
6.2. Osadniki | 198 |
6.2.1. Osadniki o przepływie poziomym | 199 |
6.2.2. Osadniki o przepływie pionowym | 208 |
6.2.3. Osadniki o przepływie poziomo-pionowym | 211 |
6.2.4. Osadniki odśrodkowe | 212 |
6.2.5. Osadniki wielostrumieniowe (lamelowe) | 213 |
6.2.6. Osadniki kontaktowe z osadem zawieszonym | 215 |
Literatura | 227 |
7. Flotacja | 229 |
7.1. Uwagi wstępne | 229 |
7.2. Rodzaje flotacji i jej przebieg | 230 |
7.3. Zastosowanie flotacji w oczyszczaniu wody | 237 |
Literatura | 241 |
8. Filtracja | 242 |
8.1. Historia zastosowania filtracji i rodzaje filtrów | 243 |
8.2. Mechanizm filtracji | 244 |
8.3. Materiał filtracyjny | 249 |
8.4. Filtry powolne | 252 |
8.5. Filtry pospieszne | 256 |
8.5.1. Filtry pospieszne grawitacyjne | 260 |
8.5.2. Filtry pospieszne ciśnieniowe | 264 |
8.5.3. Specjalne rozwiązania filtrów | 266 |
8.5.3.1. Filtry Haberera | 266 |
8.5.3.2. Filtry bezzaworowe | 267 |
8.5.3.3. Filtry suche | 268 |
8.5.3.4. Filtry kontaktowe | 268 |
8.5.3.5. Filtry dwustrumieniowe | 271 |
8.5.3.6. Filtry DynaSand | 273 |
8.5.3.7. Filtry namywane | 274 |
8.6. Filtry do usuwania żelaza i manganu | 276 |
8.7. Charakterystyka filtrów pospiesznych | 279 |
8.7.1. Prędkość filtracji | 279 |
8.7.2. Złoża filtracyjne | 281 |
8.7.3. Długość cyklu filtracji | 286 |
8.7.4. Płukanie złóż filtracyjnych | 288 |
8.7.5. Drenaż filtrów pospiesznych | 292 |
8.7.5.1. Drenaż niskooporowy | 292 |
8.7.5.2. Drenaż wysokooporowy | 294 |
8.7.6. Koryta popłuczyn | 297 |
8.7.7. Rurociągi i osprzęt filtrów | 298 |
Literatura | 299 |
9. Procesy membranowe | 301 |
9.1. Charakterystyka procesów membranowych oraz membran | 301 |
9.2. Procesy membranowe | 308 |
9.2.1. Odwrócona osmoza (OO) | 311 |
9.2.2. Nanofiltracja (NF) | 316 |
9.2.3. Ultrafiltracja (UF) | 319 |
9.2.4. Mikrofiltracja (MF) | 324 |
9.2.5. Elektrodializa (ED) | 325 |
Literatura | 328 |
10. Procesy biologiczne | 331 |
10.1. Podstawy procesów biologicznych | 331 |
10.2. Nitryfikacja | 334 |
10.3. Denitryfikacja | 335 |
10.4. Utlenianie i redukcja żelaza i manganu | 337 |
10.5. Utlenianie i redukcja związków siarki | 340 |
10.6. Biologiczny rozkład związków organicznych | 341 |
Literatura | 344 |
11. Adsorpcja | 345 |
11.1. Przydatność adsorpcji w oczyszczaniu wody | 345 |
11.2. Teoretyczne podstawy procesu adsorpcji | 346 |
11.2.1. Kinetyka przenoszenia masy | 347 |
11.2.2. Statyka procesu adsorpcji | 347 |
11.2.3. Dynamika adsorpcji | 350 |
11.3. Stosowane adsorbenty i ich charakterystyka | 352 |
11.4. Zastosowanie adsorpcji na węglach aktywnych w oczyszczaniu wody | 356 |
11.4.1. Rodzaje adsorbatów usuwanych z wód | 356 |
11.4.2. Charakterystyka technologiczna procesu adsorpcji | 360 |
11.4.3. Regeneracja węgli aktywnych | 370 |
11.4.4. Skuteczność adsorpcji na węglu aktywnym | 371 |
11.5. Adsorpcja na aktywnym tlenku glinu | 377 |
11.5.1. Usuwanie arsenu | 378 |
11.5.2. Usuwanie selenu | 378 |
Literatura | 379 |
12. Odkwaszanie wody | 382 |
12.1. Cel odkwaszania | 382 |
12.2. Metody fizyczne | 383 |
12.2.1. Urządzenia do napowietrzania wody | 386 |
12.3. Metody chemiczne | 399 |
Literatura | 402 |
13. Usuwanie żelaza i manganu z wody | 403 |
13.1. Występowanie żelaza i manganu | 403 |
13.2. Usuwanie żelaza z wody | 406 |
13.2.1. Usuwanie żelaza występującego w związkach nieorganicznych | 407 |
13.2.2. Usuwanie żelaza występującego w połączeniach ze związkami organicznymi | 413 |
13.3. Usuwanie manganu z wody | 421 |
13.4. Inne metody usuwania żelaza i manganu | 429 |
13.4.1. Biologiczne utlenianie w złożach filtracyjnych | 429 |
13.4.2. Utlenianie w warstwie wodonośnej | 431 |
13.4.3. Wymiana jonowa | 433 |
13.4.4. Adsorpcja jonów Mn(II) na wodorotlenku żelaza(III) | 433 |
13.4.5. Filtracja przez złoża katalityczne oraz regenerowane KMnO4 | 434 |
Literatura | 435 |
14. Wymiana jonowa | 438 |
14.1. Wprowadzenie | 438 |
14.2. Istota wymiany jonowej | 439 |
14.3. Wymieniacze jonowe | 440 |
14.3.1. Rodzaje i budowa wymieniaczy jonowych | 440 |
14.3.2. Główne właściwości jonitów | 442 |
14.3.3. Czynniki wpływające na przebieg wymiany jonowej | 444 |
14.4. Cykl pracy wymieniaczy jonowych w warunkach przepływowych | 447 |
14.5. Zastosowanie wymiany jonowej w oczyszczaniu wody | 449 |
14.5.1. Zmiękczanie wody | 450 |
14.5.2. Demineralizacja i odsalanie wody | 454 |
14.5.3. Usuwanie jonów fosforanowych i azotanowych | 458 |
14.5.4. Wymiana azotu amonowego, metali ciężkich i radionuklidów | 458 |
14.5.5. Usuwanie zanieczyszczeń organicznych | 460 |
14.6. Urządzenia do jonitowego oczyszczania wody | 462 |
14.7. Projektowanie wymienników jonitowych | 465 |
Literatura | 467 |
15. Infiltracja | 469 |
15.1. Wykorzystanie infiltracji w ujmowaniu i oczyszczaniu wody | 469 |
15.2. Warunki lokalizacji ujęć infiltracyjnych | 471 |
15.3. Obiekty zasilania warstwy wodonośnej wodą powierzchniową | 473 |
15.4. Infiltracja jako proces oczyszczania wody | 477 |
15.4.1. Rola basenów infiltracyjnych w oczyszczaniu wody | 477 |
15.4.2. Procesy jednostkowe zachodzące w warstwie wodonośnej | 482 |
15.5. Skuteczność infiltracji w oczyszczaniu wody powierzchniowej | 486 |
Literatura | 495 |
16. Usuwanie z wody fitoplanktonu i zanieczyszczeń specyficznych | 497 |
16.1. Wprowadzenie | 497 |
16.2. Usuwanie fitoplanktonu | 498 |
16.3. Usuwanie toksyn sinicowych | 506 |
16.4. Usuwanie jonów azotanowych i amonowych | 510 |
16.4.1. Usuwanie azotu azotanowego | 510 |
16.4.2. Usuwanie azotu amonowego | 517 |
16.5. Usuwanie metali ciężkich i radionuklidów | 521 |
16.6. Usuwanie jonów fluorkowych | 525 |
Literatura | 528 |
17. Dezynfekcja wody | 531 |
17.1. Cel i istota dezynfekcji | 531 |
17.2. Fizyczne metody dezynfekcji wody | 537 |
17.2.1. Gotowanie i pasteryzacja wody | 538 |
17.2.2. Promieniowanie ultrafioletowe | 538 |
17.2.3. Ultradźwięki | 540 |
17.3. Chemiczne metody dezynfekcji wody | 542 |
17.4. Dezynfekcja chlorem i jego związkami | 547 |
17.4.1. Charakterystyka dezynfektantów chlorowych | 547 |
17.4.2. Reakcje chemiczne zachodzące podczas dezynfekcji wody chlorem i podchlorynem sodu | 550 |
17.4.3. Dezynfekcja dwutlenkiem chloru | 556 |
17.4.4. Sposoby dezynfekcji wody związkami chloru | 558 |
17.4.5. Urządzenia do przygotowania i dawkowania dezynfektantów chlorowych | 560 |
17.4.6. Zbiorniki kontaktu wody z dezynfektantami | 565 |
17.4.7. Dechloracja wody | 566 |
17.4.8. Chlorownie i magazyny dezynfektantów | 566 |
17.4.8.1. Chlorownie i magazyny chloru | 566 |
17.4.8.2. Chlorownie i magazyny podchlorynu sodu | 574 |
17.4.8.3. Pomieszczenia instalacji ClO2 i magazyny chemikaliów | 575 |
17.4.8.4. Wymagania BHP przy składowaniu i technologicznym wykorzystaniu wapna chlorowanego | 576 |
17.4.8.5. Postępowanie w czasie awarii chlorowej | 576 |
17.5. Ozonowanie wody | 577 |
Literatura | 584 |
18. Utlenianie chemiczne | 588 |
18.1. Cel i miejsce utleniania chemicznego w układzie oczyszczania wody | 588 |
18.2. Podstawy fizyczno-chemiczne utleniania | 590 |
18.3. Utlenianie chemiczne substancji występujących w wodach | 591 |
18.3.1. Utlenianie nieorganicznych domieszek/zanieczyszczeń | 592 |
18.3.2. Utlenianie substancji organicznych | 592 |
18.4. Procesy zaawansowanego utleniania | 597 |
18.4.1. Utlenianie ozonem i nadtlenkiem wodoru (O3–H2O2) | 599 |
18.4.2. Utlenianie odczynnikiem Fentona | 600 |
18.4.3. Metody fotochemiczne | 600 |
18.4.4. Utlenianie fotokatalityczne | 601 |
18.5. Zastosowanie utleniania chemicznego w oczyszczaniu wody | 602 |
Literatura | 613 |
19. Uboczne produkty utleniania | 616 |
19.1. Wprowadzenie | 616 |
19.2. Uboczne produkty chlorowania | 619 |
19.2.1. Halogenowane związki organiczne | 620 |
19.2.2. Niehalogenowane związki organiczne | 629 |
19.2.3. Nieorganiczne uboczne produkty chlorowania | 630 |
19.3. Uboczne produkty chloraminowania | 630 |
19.4. Uboczne produkty utleniania dwutlenkiem chloru | 631 |
19.4.1. Niehalogenowane produkty uboczne | 632 |
19.4.2. Halogenowane produkty uboczne | 635 |
19.4.3. Nieorganiczne produkty uboczne | 636 |
19.5. Uboczne produkty utleniania ozonem | 639 |
19.5.1. Organiczne produkty uboczne | 639 |
19.5.2. Nieorganiczne produkty uboczne | 642 |
19.6. Zapobieganie powstawaniu ubocznych produktów utleniania | 645 |
Literatura | 647 |
20. Oczyszczanie wody do celów przemysłowych | 650 |
20.1. Wymagany skład wody wykorzystywanej w przemyśle | 650 |
20.2. Woda w obiegach chłodzących | 651 |
20.2.1. Wymagania stawiane wodzie przeznaczonej do chłodzenia | 652 |
20.2.2. Powstawanie osadów w obiegach chłodzących | 654 |
20.2.3. Zabezpieczenie obiegów chłodzących przed wytrącaniem się osadów oraz przed korozją | 657 |
20.2.3.1. Oczyszczanie wody do chłodzenia | 658 |
20.3. Woda do celów kotłowych | 669 |
20.3.1. Wymagania jakościowe wody | 669 |
20.3.2. Oczyszczanie wody do celów kotłowych | 677 |
20.3.2.1. Wstępne oczyszczanie | 677 |
20.3.2.2. Zmiękczanie wody | 678 |
20.3.2.3. Demineralizacja wody | 684 |
20.3.2.4. Odkrzemianie wody | 685 |
20.3.2.5. Odgazowanie wody | 686 |
20.3.3. Inhibitorowa ochrona przed korozją i wytrącaniem osadów | 691 |
Literatura | 692 |
21. Korozja w środowisku wodnym | 693 |
21.1. Wprowadzenie | 693 |
21.2. Rodzaje korozji | 695 |
21.3. Wpływ składu wody na korozję | 704 |
21.4. Ocena korozyjności wody | 708 |
21.5. Przyczyny braku biologicznej i chemicznej stabilności wody | 713 |
21.6. Sposoby stabilizacji wody | 717 |
Literatura | 722 |
22. Gospodarka ściekami i osadami powstającymi podczas oczyszczania wody | 726 |
22.1. Rodzaj i objętość´ ścieków i osadów | 726 |
22.2. Skład osadów i ścieków | 732 |
22.3. Metody przeróbki i unieszkodliwiania osadów i ścieków | 736 |
22.3.1. Zagęszczanie popłuczyn i osadów | 737 |
22.3.2. Odwadnianie osadów | 744 |
22.3.3. Kondycjonowanie popłuczyn i osadów | 751 |
22.3.4. Odzysk chemikaliów z osadu | 757 |
22.3.5. Wykorzystanie wody osadowej | 758 |
22.3.6. Unieszkodliwianie koncentratów z procesów membranowych oraz zużytych czynników regenerujących jonity | 759 |
22.3.7. Ostateczne usuwanie osadów | 761 |
Literatura | 763 |
23. Wtórne zanieczyszczenie wody w systemie dystrybucji | 766 |
23.1. Wprowadzenie | 766 |
23.2. Przyczyny wtórnego zanieczyszczenia wody | 766 |
23.3. Zmiany jakości wody | 770 |
23.4. Zapobieganie wtórnemu zanieczyszczeniu wody | 783 |
Literatura | 784 |
Załączniki | 787 |
Skorowidz | 794 |