STIS - opracowane pytania.doc

(2361 KB) Pobierz
I SYSTEMY OCZYSZCZANIA WODY

I SYSTEMY OCZYSZCZANIA WODY

 

1.      Przedstaw podstawowe zanieczyszczenia wód powierzchniowych, źródła ich pochodzenia, wymień najczęściej stosowane procesy jednostkowe oczyszczania wód  powierzchniowych i   omów jeden z nich, oraz omów  charakterystyczny układ technologiczny oczyszczania  wód powierzchniowych

1.1. Przedstaw podstawowe zanieczyszczenia wód powierzchniowych.

- komunalne

- przemysłowe

- rolnicze

Związki najczęściej zanieczyszczające wodę:

-         fosforany i azotany,

-         metale ciężkie (ołów, rtęć, kadm),

-         substancje powierzchniowo czynne,

-         wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne i chlorowcopochodne węglowodorów,

-         pestycydy,

-         fenole,

-         polichlorowane bifenyle (PCB),

-         inne nietoksyczne substancje organiczne,

-         wody podgrzane.

1.2. Źródła pochodzenia zanieczyszczeń wód powierzchniowych.

Dzielimy je ze względu na źródło:

- źródła punktowe – ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich,

- zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe – zanieczyszczenia spłukiwane opadami atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nieposiadających systemów kanalizacyjnych oraz z obszarów rolnych i leśnych,

- zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych – zanieczyszczenia pochodzenia komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych.

 

1.3. Procesy jednostkowe oczyszczania wód powierzchniowych i omówić

- napowietrzanie

- koagulacja

- sedymentacja, flotacja

- filtracja

- usuwanie zawiesin i glonów przy zastosowaniu mikrolit

- wymiana jonowa- stosowana jest do usuwania z wody substancji rozpuszczonych. W zależności od rodzaju żywic jonowymiennych, wymieniane są kationy lub aniony na jony ruchliwe grup  funkcyjnych jonitów. Wymiana jonowa w Polsce stosowana jest do oczyszczania wód przeznaczonych głównie do celów przemysłowych (energetyka) do usuwania związków powodujących twardość, do odsalania bądź demineralizacji.

- chemiczne strącanie

- osadniki

- utlenianie

- dezynfekcja

- infiltracja

- sorpcja na węglu aktywnym

- procesy membranowe

 

1.4. Omów charakterystyczny układ technologiczny oczyszczania wód powierzchniowych

Wody powierzchniowe można ujmować bezpośrednio lub wzbogacać nimi wody podziemne przez infiltracje

1 – ujęcie wody powierzchniowej

2 – koagulacja

3 – sedymentacja

4 – filtracja

5 – dezynfekcja

Dla wód bardziej zanieczyszczonych należy w układzie technologicznym dodatkowo uwzględnić sorpcję na węglu aktywnym, a niekiedy również wstępne chlorowanie. Proces sorpcji można prowadzić łącznie z koagulacją lub filtracją.

2.      Omów podstawowe cechy wód podziemnych. Wymień najczęściej stosowane procesy jednostkowe oczyszczania wód podziemnych i omów jeden z nich. Przedstaw charakterystyczne układy technologiczne oczyszczania wód podziemnych

 

2.1.  Omów podstawowe cechy wód podziemnych

Zasadniczą cechą wód podziemnych jest obecność agresywnego dwutlenku węgla oraz żelaza i manganu. Wody te odznaczają się ustabilizowanym składem, prawie stałą temperaturą w ciągu roku oraz większą twardością w porównaniu z wodami powierzchniowymi w danym rejonie. Wody podziemne są na ogół pewne pod względem bakteriologicznym. Wody te bardzo często są kwaśne

 

2.2.  Wymień procesy jednostkowe oczyszczania wód podziemnych

- napowietrzanie

- koagulacja

- sedymentacja, flotacja

- filtracja

- usuwanie zawiesin i glonów przy zastosowaniu mikrosit

- wymiana jonowa- stosowana jest do usuwania z wody substancji rozpuszczonych. W zależności od rodzaju żywic jonowymiennych, wymieniane są kationy lub aniony na jony ruchliwe grup  funkcyjnych jonitów. Wymiana jonowa w Polsce stosowana jest do oczyszczania wód przeznaczonych głównie do celów przemysłowych (energetyka) do usuwania związków powodujących twardość, do odsalania bądź demineralizacji.

- chemiczne strącanie

- osadniki

- utlenianie

- dezynfekcja

- infiltracja

- sorpcja na węglu aktywnym

- procesy membranowe

 

2.3.  Przedstaw charakterystyczny układ technologiczny oczyszczania wód podziemnych

1-     napowietrzanie otwarte

2-     komora reakcji do wytworzenia kłaczków, lub osadnik do zatrzymania wytrąconej zawiesiny

3-     filtracja na filtrach grawitacyjnych ze złożem piaskowym pokrytym tlenkiem żelaza i manganu

4-     dezynfekcja

Układ ten należy stosować w średnich i dużych zakładach oczyszczania wody zawierającej oprócz żelaza również mangan.. Należy zalecać go  wtedy, gdy w wodzie występują duże ilości żelaza co wymaga stosowania sedymentacji po napowietrzeniu a przed filtracją.

 

II Zapotrzebowanie wody, systemy zaopatrzenia w wodę i urządzenia

 

1.      Określ następujące pojęcia: wydajność wodociągu, zapotrzebowanie na wodę brutto, maksymalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę oraz określ współczynniki charakteryzują zmienność zapotrzebowania na wodę w cyklu dobowym i godzinowym. Zadania wodociągów, podstawowe pojęcia, elementy wodociągu,

 

Wydajność wodociągu – określa dobowa zdolność produkcji wodociągu w metrach sześciennych na dobę (m3/d).

Zapotrzebowanie na wodę brutto – jest to ilość wody zaspokajająca potrzeby wszystkich odbiorców, znajdujących się w zasięgu działania sieci wodociągowej, wymagających wody tej samej jakości, oraz ilość wody do celów technologicznych wodociągu (straty wody na ujęciu i w stacji uzdatniania wody, straty wody w sieci wodociągowej, a także ilość wody do płukania sieci i zbiorników wodociągowych).

Maksymalne godzinowe zapotrzebowanie na wodę – największa wartość z godzinowego zapotrzebowania w dobie o maksymalnym zapotrzebowaniu na wodę.

Współczynniki charakteryzujące zmienność zapotrzebowania na wodę w cyklu dobowym

Nd – współczynnik nierównomierności dobowego zapotrzebowania na wodę, określony stosunkiem maksymalnego dobowego zapotrzebowania do średniego dobowego zapotrzebowania na wodę Nd = Qdmax : Qdśr

Współczynniki charakteryzujące zmienność zapotrzebowania na wodę w cyklu godzinowym

Nh – współczynnik nie równomierności godzinowego zapotrzebowania na wodę, określony stosunkiem maksymalnego godzinowego zapotrzebowania do średniego godzinowego zapotrzebowania w dobie największego zapotrzebowania na wodę w roku Nh = Qhmax : Qhśr 

Zadania wodociągu – zadaniem jego jest zaopatrywanie ludności i przemysły w wodę o wymaganych ilościach i właściwościach odpowiadających  jej przeznaczeniu.

Wodociągi dostarczają wodę na potrzeby:

-ludności miast i wsi tj. wodę do picia, mycia, kąpieli, gotowania i prania, utrzymywania czystości pomieszczeń oraz otoczenia itp.

- przemysłu, odpowiadają pod względem ilości i jakości

- miast, osiedli i wsi do gaszenia pożarów

Podstawowe pojęcia:(?)

Systemy zapotrzebowania na wodę:

- przeznaczenia ogólnego, który zaopatruje w wodę ludność i przemysł ze wspólnych ujęć za pomocą wspólnej sieci przewodów wodociągowych;

- częściowo rozdzielczy (półrozdzielczy) – pokrywający oddzielenie potrzeb konsumentów i oddzielenie przemysłu;

-rozdzielczy, który w stosunku do systemu półrozdzielczego uwzględnia dodatkowo podział potrzeb komunalnych na konsumpcyjne (woda do picia) i gospodarcze (woda do utrzymania czystości i higieny);

 

 

Ze względu na zasięg terytorialny można rozróżnić następujące rodzaje wodociągów:

- lokalny, zaopatrujący w wodę jedną miejscowość (lub jej część) lub jeden zakład przemysłowy (lub jego część);

- centralny, zaopatrujący w wodę dużą aglomerację miejsko – przemysłową łącznie z pobliskimi miejscowościami;

- grupowy, zaopatrujący w wodę kilka miast lub osiedli i zakładów przemysłowych, przy czym każda z jednostek gospodarczych ma swój odrębny system dystrybucji wody;

- regionalny, zaopatrujący w wodę duże obszary kraju z wieloma aglomeracjami miejsko – przemysłowymi, miastami i zakładami przemysłowymi. 

 

Elementy wodociągu :

- ujęcie wody

- pompownia wodociągowa

- stacja uzdatniania wody

- zbiornik wodociągowy

-instalacja wodociągowa

 

 

2.      Wymień i omów podstawowe wymagania stawiane systemom wodociągowym

zaopatrzenia w wodę. Przedstaw schemat charakterystycznych linii ciśnień przy

różnych wielkościach rozbioru wody.

 

Podstawowe wymagania stawiane systemom wodociągowym zaopatrzenia w wodę:

1.      Minimalne ciśnienie robocze gospodarcze Hrmin w sieci rozdzielczej w godzinach największego rozbioru godzinowego Qhmax nie powinno w żadnym punkcie obszaru zasilania spaść poniżej wymaganego ciśnienia minimalnego Hmin gwarantującego dostawę wody najwyżej i najniekorzystniej położonego punktu czerpalnego pod ciśnieniem wylotowym H2 zapewniającym normalny wypływ wody z tego punktu.

2.      maksymalne ciśnienie robocze Hrmax w godzinach najmniejszego rozbioru Qhmin lub nawet braku rozbioru (Qh = 0) nie powinno przekraczać maksymalnego ciśnienia dopuszczalnego Hmax = 60m H2O w przewodach wodociągowych rozdzielczych w żadnych punkcie obszaru zasilania.

3.      minimalne ciśnienie robocze H’ rmin w  godzinach maksymalnego rozbioru Qhmax oraz równoczesnego pożaru (Qhmax +Qpoż) nie powinno przejściowo spaść w żadnym punkcie obszaru zasilania poniżej ciśnienia Hpoż  gwarancyjnego możliwość czerpania wody z hydrantów przeciwpożarowych przez motopompy straży pożarnej (Hpoż = 10m H2O).

 

 

 

 

 

3.      Omów sposób określenia niezbędnego ciśnienia minimalnego w przewodzie wodociągowym oraz przedstaw zasadę obliczania zapotrzebowania wody na cele przeciwpożarowe

 

 

 

4.      Wymień podstawowe systemy wodociągowe zaopatrzenia w wodę. Przedstaw i omów

schemat wodociągu jednostrefowego grawitacyjnego, oraz schemat wodociągu jednostrefowego pompowego ze zbiornikiem końcowym

 

Podstawowe systemy wodociągowe:

- systemy jednostrefowe,

- systemy wielostrefowe,

- systemy grupowe.

Wszystkie te systemy mogą być: grawitacyjne lub pompowe.

 

SCHEMAT WODOCIĄGU JEDNOSTREFOWEGO GRAWITACYJNEGO

 

OPIS:

Woda z ujęcia źródlanego 1 spływa grawitacyjnie do stacji uzdatniania wody 2, a po uzdatnieniu do zbiornika górnego przepływowego 3 tak położonego w stosunku do obszaru zasilania, aby nawet przy całkowitym napełnieniu ciśnienie hydrostatyczne 7 w sieci rozdzielczej nie przekroczyło ciśnienia dopuszczalnego Hmax=60mH2O. Minimalne ciśnienie robocze Hrmin. Wyjątek może stanowić zaznaczona na schemacie strefa zabudowy wysokościowej, w której wymagane ciśnienie minimalne Hmin2 jest większe od ciśnienia minimalnego roboczego 8 przy rozbiorze maksymalnym. W tej strefie zaopatrzenie wyższych kondygnacji będzie rozwiązane lokalnie, gdyż w zasadzie nie opłaca się utrzymywać zbyt dużego ciśnienia w całej sieci (większa ucieczka wody przez nieszczelności), chociaż jest możliwe i takie rozwiązanie – mniejsze nachylenie linii ciśnienia hydrodynamicznego 8’ można uzyskać przez zwiększenie przekroju przewodu grawitacyjnego i wówczas lokalne urządzenia hydroforowe będą zbędne.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SCHEMAT  WODOCIĄGU JEDNOSTREFOWEGO POMPOWEGO ZE ZBIORNIKIEM KOŃCOWYM

OPIS:

Woda ujęta z rzeki 1 dopływa grawitacyjnie do studni zbiorczej 2, z której za pomocą pompowni I stopnia 3 tłoczona jest do stacji uzdatniania 4, skąd woda uzdatniona spływa do zbiornika dolnego wody czystej 5. Pompownia II stopnia 6 czerpie wodę czystą ze zbiornika 5 i przetłacza ją do rurociągiem tłocznym tranzytowym 7 do  sieci rozdzielczej 8 i zbiornika wyrównawczego górnego 8. W tym układzie w zależności od wartości rozbioru wody w rurociągach tranzytowych i sieci rozdzielczej występuje zmienne ciśnienie (linie ciśnień 11, 12, 13, i 14)

 

5.      Wymień podstawowe systemy wodociągowe zaopatrzenia w wodę. Przedstaw i omów

schemat wodociągu jednostrefowego pompowego ze zbiornikiem wieżowym

centralnym oraz schemat wodociągu dwustrefowego grawitacyjnego ze zbiornikami przepływowymi

 

Podstawowe systemy wodociągowe:

- systemy jednostrefowe,

- systemy wielostrefowe,

- systemy grupowe.

Wszystkie te systemy mogą być: grawitacyjne lub pompowe.

 

 

 

 

 

SCHEMAT WODOCIĄGU JEDNOSTREFOWEGO POMPOWEGO ZE ZBIORNIKIEM WIEŻOWYM CENTRALNYM

OPIS:

Woda czysta ze zbiornika 1 tłoczona jest do sieci rozdzielczej 4 przez pompownię II stopnia 2 i rurociąg tranzytowy 3. Wewnątrz obszaru zasilania jest zlokalizowany zbiornik wieżowy 6 napełniony w czasie minimalnych i zerowych rozbiorów (linia ciśnień 7), a opróżniony w czasie rozbiorów maksymalnych 9 i rozbiorów maksymalnych wraz z gaszeniem pożarów 10. Zasada nieprzekraczania dopuszczalnych ciśnień maksymalnych i utrzymywanie ciśnień co najmniej minimalnych, jak również minimalnych ciśnień pożarowych jest obowiązująca.

Układ ze zbiornikiem centralnym odznacza się wyrównanym ciśnieniem w sieci rozdzielczej, ekonomicznymi w...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin