ההשפעה של המשקעים על הפחתה של פחמן אורגני מקורות מים

הקדמה: התפקיד הקריטי של סימנטציה בניהול איכות המים

מים הם ככל הנראה המשאב החיוני ביותר של כדור הארץ, אך איכותו מאוימת כל הזמן על ידי חומרי גלם טבעיים ואנתרופולוגיים.בין החששות המשמעותיים ביותר לשתייה של מים ומערכות אקולוגיות מימיות היא נוכחות של פחמן אורגני.אלבמאגרי פחמן אורגניים יכולים לגרום לשקדה של בעיות: הם דלק מיקרובינציאלי, מגבירים את הביקוש לחמצן, ויוצרים על ידי תוצרי לוואי כאשר כלור משמש להפחתה של תהליכים סביבתיים רבים.

סינדימנטציה היא גם תופעה גיאולוגית טבעית ותהליך מונדס נרחב.בטבע, היא מעצבת את קרקעית הנהר, דלטס וקומות האגם. בצמחים לטיפול, זהו צעד מכוון שנועד להבהיר מים על ידי מתן מוצקות מושעה - כולל חלקיקים אורגניים - להתיישב תחת כוח הכבידה.ההסרת פחמן אורגני מבודד (POC) באמצעות סימנטציה היא קו הגנה עיקרי כנגד איכות מפני זיהומים - כולל טכנולוגיות מתוחכמות יותר, ולכן היא השפעה יעילה יותר, כמו גם על פני חיטוי, ולכן היא הוכחה יעילה יותר, כמו גם על פני לנטרל את רמת יעילות של התפתחות של פחמן אורגנית, אך ורקמות, ולכן היא חיטוי, אך ורקמת, אם היא לנטרל את רמת יעילות יותר, אם היא לנטרל את רמת הגנה מפני זיהום אווירית, אם היא מערכת הגנה מפני זיהום מים.

הבנה של משקעים: עקרונות ומכניזם

בליבתו, המשקעים מסתמכים על העיקרון הפשוט שחלקיקים צפופים יותר מהמים יטביעו כאשר יינתנו תנאים מספיקים.קצב שבו חלקיק מיישב נשלט על ידי איזון של הכבידה, מבולגן, וגרור כוחות מערכת יחסים זו מתוארת מתמטית על ידי חוק סטוקס עבור חלקיקים קטנים, מפופריים בזרימת לכדי ריבוע של החלקיקים ומולקולות, עם זאת, ביחס לצורות היקוגניות של חלקיקים, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, באופן מתמטיות של חלקיקים זעירות, חלקיקים, עם זאת, עם זאת, חלקיקים יותר, חלקיקים וחלקיקים, חלקיקים יותר, חלקיקים יותר, עם זאת, חלקיקים, חלקיקים יותר, חלקיקים יותר, חלקיקים, חלקיקים, עם זאת, חלקיקים יותר, חלקיקים בזרימה, עם מקיפים יותר, עם חלקיקים יותר, עם חלקיקים, עם חלקיקים יותר, חלקיקים בזרימה, חלקיקים מורכבים יותר, חלקיקים בזרימה, חלקיקים מורכבים יותר חלקיקים בזרימה חלקיקים, חלקיקים מורכבים יותר, חלקיקים,

סוגים של משקעים

(ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) [ה]ה[[המאה ה-20]], [[המאה ה-20]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]] [[[[[[[[1924]]
(ב) ⁇ :0)Type III (Zone or Hindered Settling): ריכוזים גבוהים של חלקיקים גורמים להם להתיישב כמסה, ליצור ממשק ייחודי בין שכבת ההתנחלות לבין המים המבהירים.
(ב) [ה]:0 [Type IV] (הדיכוי: ⁇ 1] בתחתית אגן, משקלם של שכבות מחוספס את המוצקות המתיישבות, גירוש מים והגדלת הריכוז - צעד חשוב לטיפול במגרש.

סוג המשקעים השולט במערכת תלוי בטבע החלקיקים, ריכוז המוצקים, והסביבה הכימית.עבור הסרת פחמן אורגני, סימנטציה מסוג II רלוונטית במיוחד משום שרוב החומר האורגני במים גולמיים הוא נוכח כמו קולדיאידים דקים או חלקיקים קטנים הדורשים כיולציה כדי להסיר ביעילות.

תפקיד הזייף ב-Reducing Carbon

פחמן אורגני במקורות מים מסווג באופן רחב לשני חלקים: פחמן אורגני מבוזר (DOC) ופחמן אורגני מבודד (POC) כולל מולקולות גדולות יותר, שברים תאים, דטריטוס, ואורגניזמים חיים כגון אצות וחיידקים. DOC כולל מולקולות קטנות יותר כמו חומצות לחות ואזרחיות, אשר לעתים קרובות realrant Sediation ישירות לסלק את POC על ידי יישבות פיזית, כאשר הוא כבר לא זמין עבור microbiposition.

מכניזם של פחמן אורגני

הסרת פחמן אורגני באמצעות סימנטציה מתרחשת באמצעות מספר מנגנונים קשורים:

(FLT:0)Gravity Settling:FLT:1 חלקיקים אורגניים גדולים יותר - כגון עלה מטון, פלאקטון ואגן צואה - ירידה לכאורה מתוך עמודת המים.
(FLT:0) אפשרות על משטח Settling Flocs:cioFLT 1 כאשר מתכת coagulants משמשים, הם יוצרים flocs שיש להם שטח על פני השטח גבוה וחיוב חיובי. dissolved פחמן אורגני ו חלקיקים קולדיקל דק על הflocs האלה והם נלקחים למטה כמו flocs.
(ב) ⁇ :0) ⁇ בתוך פלוקים: ⁇ 1 כמו flocs לגדול וליישב, הם משחיתים חלקיקים קטנים וחומר אורגני, נושאת אותם בתחתית האגן.
(FLT:0) ,Biological Uptake ו-Sdimentation:REFLT) 1 במערכות טבעיות, תאים מיקרוביאליים לצרוך פחמן אורגני מבוזר, מה שממיר אותו לתוך ביומסה חלקית. ביומסה זו מיישבת, למעשה העברת פחמן מן השלב המתמוסס לשלב הממוזג ובסופו של דבר לסימנט.

יעילות המנגנונים האלה משפיעה ישירות על הביקוש לחמצן הביולוגי (BOD) וביקוש לחמצן כימי (COD) של המים שטופלו.על ידי הסרת פחמן אורגני לפני שהוא יכול להפעיל דרישה חמצן, המשקעים מפחיתים את האנרגיה ואת הדרישות הכימיות של שלבים ביולוגיים הבאים. in drink water Treatment, הסרת פחמן אורגני לפני הכלור הוא קריטי כי הוא מצמצם את היווצרות של טריתמאמיות (Molotic) ו-fcin (fic) על ידי סוכנויות ה-fic) כגון חיטוי (fic) על ידי חיטוי (fic) כמו חיטוי (ficaceme) כ-ficacei) על ידי סוכנויות חיטוי (fic) כ-fine) על ידי חיטוי (fic) על ידי סוכנויות חיטוי (fic) על ידי EPA) על ידי סוכנויות חיטוי (fic) כ-fic) על ידי EPA (fcinic) על ידי סוכנויות חיטוי (fine) על ידי חיטוי (fcinic) כ-ידי חיטוי (fcinic) כ-fcin) על ידי חיטוי (fine) על ידי חיטוי (fine) על ידי חיטוי: חיטוי: חיטוי: חיטוי (f

גורמים המשפיעים על יעילות הפחתת הפחמן האורגני

הביצועים של תהליך של השמדה בצמצום הפחמן האורגני אינם קבועים; זה משתנה עם מגוון של פרמטרים פיזיים, כימיים ותפעוליים.

חלקיקים

(FLT:0Size והכחשה: FLT:1 על פי חוק סטוקס, קביעת מהירות עולה עם הכיכר של קוטר חלקיקים. גדול יותר, חלקיקים אורגניים צפופים יותר כמו פחמן מהונדס חול דק להתיישב במהירות, בעוד קומפלקסים קטנים של חימר התיישבו לאט אלא אם כן ננעלו.
(ב) [ה]הטעיה: [ה] [ה]: [ה] [ה] [ה]]] [ה]]] [ה]]]] [ה]]]]][ה]]]]] [החומרים האורגניים הטבעיים הרבים נושאים מטען שלילי, אשר גורם להם להדוף אחד את השני ולהמשיך הלאה.

כימיה מים

(FLT:0)pH:BuildFLT:1; The solubility וחיוב של חומר אורגני וקוגניציה הם מאוד תלוי pH-תלוי. for alum, היווצרות הפלט אופטימלי מתרחשת ליד pH 6-7. עבור מלחים ferric, טווח pH רחב יותר (5-8) הוא מקובל מחוץ לטווחים אלה, היווצרות של תפל הוא עני, ופליטת פחמן אורגני לסבול.
(FLT:0) אלקלין והקשה: ⁇ 1 (Sufficient alkalinity) נחוץ עבור הידרוליזה נאותה של coagulant.Hardness ions (Ca2+, Mg2+) יכול גם לעזור coagulation על ידי דחיסת השכבה הכפולה סביב קולונואידים, אם כי עודף סידן יכול להוביל למשקעים לא רצויים.
(FLT:0) Temperature: 1FLT 1 ויסקיות מים עולה כמו טיפות טמפרטורה, צמצום מהירות התיישבות.מים קרים מאט גם את הקינטיקה של תגובות coagulant, הדורשות זמני מעצר ארוכים יותר או מינונים גבוהים יותר.

המונחים: runmeters

(FLT:0) מעל פניות (קצב טעינה של Surface): 1:1 זהו שטח פני השטח של יחידת השטח של אגן המשקעים התחתון, שערי זרימה התחתונה מאפשרים יותר חלקיקים להתיישב. ערכים אופייניים בטווח בין 20 ל 40 מ"ר / m2 ליום עבור סוג II של משקעים.
(FLT:0) זמן המעצר: 1FLT) זמן שימור הידראולי ארוך יותר (HRT) משפר את ההסתברות כי חלקיקים יגיעו לתחתית.
(FLT:0) Inlet andOut Design:FLT:1ir אנרגיה נכונה של אינסטלציה מונעת קוצר רוח וזעזועים שיכולים להחיות חלקיקים.
(ב) ⁇ :0) , ⁇ ⁇ : (ההבא) יש להסיר מעת לעת כדי למנוע מחיקה אנירובית, אשר יכול לשחרר פחמן אורגני זרחן בחזרה לתוך עמודת המים.

שקיפות ו-Fcculation Preטיפול

מקורות מים עם רמות גבוהות של קולנואידים אורגניים בסדר ו DOC, סיפלציה פשוטה אינה מספקת. coagulation ואחריו flocculation חיוני כדי לאסוף חלקיקים אלה לתוך flocs מיישבים.הבחירה של coagulant (alum, ferric chloride, polyaluminum chloride, פולימרים אורגניים), מנה, ערבוב אינטנסיביות, ו-floulation יש להתאים את הזמן באמצעות בדיקה ידנית של פחמן-Fagergicergicergicerd, כמו גם באמצעות טיפול תרופתית:

יישומים ויתרונות של סינדימנטציה בשליטה אורגנית בפחמן

סימנטציה מועסקת על פני ספקטרום של קשקשים, ממערכות קהילתיות פרימיטיביות ועד למפעלי טיפול במים עירוניים מתוחכמת.היתרונות שלה משתרעים הרבה מעבר להסרת חלקיקים פשוטה.

שתייה של טיפול במים

בטיפול במים קונבנציונליים, רצף של קידוד, ריצוף, סימנטציה, וסינון (C:F:S:F) נשאר תקן הגלובלי. סינדימנטציה בדרך כלל מסיר 50-90% של זעזועים ושבריר משמעותית של POC. על ידי צמצום העומס האורגני לפני סינון, הוא מרחיב את זמני סינון, מקטין את צריכת המים לאחור, ולהפחית את המינון הני של חומרים מזיקים אחרים.

טיפול במים

בטיפול במים עירוניים, המשקעים העיקריים מסירים כ-30-40% מ BOD ועד 60% מ מוצקים מושעה, הכוללים פחמן אורגני.זה מפחית את העומס על טיפול ביולוגי משני ומסייע למנוע פענוח רב יותר. כמה מערכות מתקדמות משלבות גם "גבוהה" משקעים באמצעות לוחיות lamella או פיזור כדי להשיג גז גבוה מעל פני השטח תוך שמירה על יעילות פחמן אורגני, לעתים קרובות הוא מומרת אנרגיה מתחדשת.

גופי מים טבעיים וניהול סביבתי

באגמים, המאגרים וה-estuaries, סימנטציה טבעית ממלא תפקיד חיוני במחזור הפחמן. Particulate פחמן אורגני מתוך עמודת המים מתיישבת למשקעים, שם הוא קבור או מהדהד על ידי אורגניזמים benthic.תהליך זה יכול לפורח פחמן אורגני במשך מאות שנים אם עמודת המים נותרת anoxic.verse, הפרעות כגון צינורות כגון הדבקה או צינורות טבעיים, אשר יכולים לפתח תרופות נוגדות דלק אורגניות כגון חומרים מזיקים לפירוק.

אתגרים ומגבלות של סימנטציה עבור הסרת פחמן אורגני

למרות השימוש הנרחב שלה ויעילות, סימנטציה אינה תרופת פלאאצה. אתגרים אחדים מגבילים את יכולתה להפחית פחמן אורגני בהקשרים מסוימים.

הסרת פחמן אורגני של dissolved

המשקעים הרגילים, אפילו עם זמני מעצר ארוכים, לא יסיר כמויות משמעותיות של פחמן אורגני מבוזר אמיתי. DOC מורכב ממולקולות קטנות העוברות דרך אגן המשקעים ללא התיישבות. בעוד מודעות coagulation יכול להיות חלק DOC, רמות גבוהות של חומרים לחות עשויים לדרוש overdosing של coagulants או טיפולים חלופיים כמו ננומטרה או החלפת מים.

השפעות טמפרטורה ושינויים עונתיים

מים קרים בחורף מאטים את ההתקדמות ואת התגובות של ה-Coagulant, צמצום יעילות ההסרה.צמחים רבים בצפון חווים ירידה עונתית בביצועים, לפעמים דורשות התאמות כימיות או זמני מעצר מוגברים.

אתגרים ניהוליים

הפחמן האורגני שהוסר על ידי סימנטציה בסופו של דבר בשכבת ה-Seldance.אם ה-Seltend הזה אינו מנוהל כראוי, decomposition אנירובי יכול להוביל לשחרור מתאן ומימן, כמו גם את הרזולוציה של פחמן אורגני וחומרים מזינים. Dewatering וסילוק של סלדג' מייצג עלות תפעולית משמעותית.

שקיפות ודחייה

שיעורי זרימה מופרזים, פעולת רוח (במאגרי מים), או הפרעות מכניות יכולים להחיות חלקיקים אורגניים מיושבים, שולל את היתרונות של סימפוציה. בצמחים לטיפול במים, זה קורה לעתים קרובות במהלך אירועי זרימה שיא או כאשר ציוד איסוף סלדג מופעל באופן לא תקין. במערכות טבעיות, החיסרון מאירועים סערה יכול להגדיל באופן דרמטי את רמות הפחמן בטור המים.

הפרקטיקה הטובה ביותר עבור אופטימיזציה של הדגימה ל-Mymaxal Removal

כדי להתגבר על האתגרים הללו ולהשיג את ההפחתה הגבוהה ביותר האפשרית של פחמן אורגני, מפעילי טיפול במים ומהנדסים יכולים ליישם מספר אסטרטגיות מוכחות.

המונחים: coagulation

ההנחיות של ה-FLT:0) שיפור ה- coagulationFLT:1 מספקות גישה שיטתית להשגת מקסימום להסרת עד C. על ידי התאמת מינון coagulant ו- pH לרמות אופטימיזציה, שירותים יכולים לעתים קרובות להכפיל את הסרת DOC בהשוואה לפרקטיקה סטנדרטית.

שימוש ב-Lamella Settlers

התקנת הצלחות או מתנחלים צינור בתוך אגן סימנטציה מגדילה באופן דרמטי את אזור ההתנחלות יעיל ללא טביעת רגל מוגברת.מתנחלים אלה מאפשרים שיעורי זרימה גבוהים יותר תוך לכידת חלקיקים אורגניים בסדר גודל.הם שימושיים במיוחד עבור רטרוfiting אגן קיימות כדי להתמודד עם זרימה גבוהה יותר או לשפר את פליטת פחמן אורגני.

סליפא Blanket Clarifier

בזרימת שמיכות מבהבות, שכבת הפעוט המתיישבת משמשת כמיטת סינון עבור חלקיקים נכנסים, כולל חומר אורגני.שמירה על רמת שמיכה יציבה והסרת ניתוק מעת לעת מונעת פריצת דרך ומבטיחה הסרה עקבית.

תוספת פולימר

פולימרים אורגניים (סיועים מעוקלים) יכולים לשפר את כוח החנק ואת מהירות ההתנחלות, במיוחד במים קרים או כאשר מתמודדים עם הפרעות נמוכות, מים גבוהים-DOC. Care חייב להילקח כדי להימנע משליטה, אשר יכול ליצור flocs מקלות כי נקשרים לנויר ולגרום לבעיות תפעוליות.

פיקוח ובקרה תהליכים

ניטור בזמן אמת של זעזועים, pH, טמפרטורה וזרימה יכול להזהיר את מפעילי הסטייה מן התנאים האופטימליים.אינטרנט מנתחים TOC הופכים נפוצים יותר, ומאפשר התאמה מדויקת של דום coagulant המבוסס על רמות פחמן אורגניות נכנסות.מערכות בקרה המונעות על ידי נתונים יכולות לשפר באופן משמעותי את המורכבות של הסרת פחמן אורגני.

מסקנה

סינדימנטציה היא הרבה יותר מאשר תהליך הפרדה מכני פשוט; היא כלי מתוחכם וסביר מאוד לניהול פחמן אורגני מקורות מים.על ידי הסרת חומר אורגני חלקי, עם טיפול כימי מתאים, חלק משמעותי של פחמן אורגני מבוזר, סידול מגן על תהליכי טיפול אורגניים, החלת משאבים חיוניים של אנרגיה אורגנית, ותומך בבריאות האקולוגית של גוף מים טבעיים.