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水処理における堆積の理解
分離は、水から中断された固体を取除くために重力に依存する水処理の基本的な物理的プロセスです。水が水流またはタンクにキセントを維持できるようにすることで、重い粒子は底に落ち着きます、そして除去することができる汚泥層を形成します。この数世紀の技術は、クリア、安全、およびパラテーブル飲料水の生産に不可欠です。明快さを超えて、沈殿物は、水が終了する味と匂いを制御する重要な役割を果たします、多くの化合物が、または粒子が中断される原因は、その経験を中断します。
世界各地の水ユーティリティは、治療訓練の重要なステップとして堆積を使用しています。 []に従って、米国環境保護庁、適切な堆積は、その後のろ過および消毒プロセスの負荷を軽減し、全体的な効率と水質を改善します。 効果的な堆肥化なしで、消費者は泥酔、匂いが麻痺する、または金属製の後味を持っている水を経験することができます。
粒子除去の背後にある科学
粒子が重力の影響下で水シンクよりも水沈下よりもコンデンサーを設計するときに沈殿が発生します。 定着速度は、粒子サイズ、密度、および水の粘度に依存します。 実際には、水処理プラントは、下に到達するためにほとんどの粒子の十分な拘留時間を提供するために堆積盆地を設計します。 プロセスは、多くの場合、凝集法によって支配されます。これは、より大きな、デンザー粒子がより速く解決するを示しています。 しかし、原材料の多くの粒子は、合理的な期間内に収斂する小さや光が多すぎるか、なぜ、凝集が使用されるか、それが理由です。
分離された対. 凝集沈着
分離は、離散粒子のセッティングと凝集したセッティングに分類することができます。 分離したセッティングでは、粒子は相互作用し、個々の特性を維持しません。 これは、砂の穀物やシルトで発生します。 凝集したセッティングでは、粒子が凝集し、より大きく形成され、より迅速に解決するヘビエルのフェロック。 これは、化学凝固後に典的です。 ほとんどの飲料水の植物は、他の臭いや匂いを引き起こす可能性のある粒子を除去するために凝集した堆積物を採用しています。
中断された粒子の欠陥の水好み
人間のパレートは、化合物をトレースするために、著しく敏感です。水にススペンド粒子は、しばしば有機物、ミネラル、および微生物を運ぶと、風味活性物質を解放します。非常に低い濃度でさえ、これらの物質は、土、魚介類、草状、または金属製法のノートを生成することができます。未処理または不適切に処理された水の中で最も一般的な味の1つは、土壌粒子および腐敗した植生から生じる泥の味です。
味の排出粒子のソース
- 【】】雨の事で、土の味を損なうような土やシルトが現れたあと、土と土砂のランオフ。
- [藻とシアノバクテリアは、ジオスミンと2-methylisoborneol(MIB)を生成し、部品ごとの塩素濃度でヒトによって検出可能な化合物。
- 有機物を飾る]は、水に苦味または味を付与するユーモチックでフルビン酸を解放します。
- 鉄とマンガン酸化物[は、金属や渋みのある感覚を引き起こす色付きフロックを形成します。
水が分布システムに達する前に、これらの粒子を除去することにより、堆積は、味覚原因の推定値の集中を大幅に削減します。 ]]世界保健機関]]は、粒子状体の物理的な除去が多くの審美的な汚染物質に対する最初かつ最も効果的な障壁であるアンダースコア。
臭気コントロールにおける堆積の役割
人間の臭いは、非常に低いしきい値で葉臭をすばやく検出するので、味よりもしばしばより異様です。 揮発性有機化合物(VOC)および微生物活性または化学反応によって生成される硫黄含有物質から主に発生する水臭剤。 分離は、匂いを溶かして微生物を産生させ、化合物の吸着剤を固着させることによって、臭いを制御するのに役立ちます。
分離によって取除かれる共通の臭気溶解の混合物
- 水素硫化物(腐敗した卵臭)は、堆肥中の有機物の嫌気分解からよく来ます。
- []Geosmin]と[]MIB]]青緑色藻によって生成された、麻薬、土臭を与えます。
- ]フェノールおよびクロロフェノール[は、工業用排水に存在するか、粒子に付着した殺菌による結果を得ることができます。
- タンパク質分解によるアミン]は、魚やパテリド臭を生成します。
病原体と臭気の相互作用
臭気を悪くする細菌は、例えば]>Pseudomonasおよび]の無菌化物のような、中断された固体に付着します。これらの固体が堆積中に沈下すると、細菌の負荷は低下し、下流処理および配分の悪臭の代謝産物の生産を制限します。このプロセスは、水の感覚の質を向上するだけでなく、パイプの低下や、バイオフィルムの低下を低下させるだけでなく、バイオフィルムの低下を低下させる可能性があります。
最適な結果のセディメントの最適化
味と匂い制御のための堆積のメリットを最大限に活用するために、植物オペレータはいくつかの操作上のパラメータを慎重に管理しなければなりません。粒子除去の効率は、最終的な水の感覚品質に直接相関します。
工場の集中の沈殿物の効率
- 保持時間:]] 保持期間は、小粒子が沈着することを可能にしますが、過度の時間は、藻の成長または匂いが悪化する嫌気性状態を促進することができます。
- 流量とバウンジオメトリ: 流入の分布が短絡を防ぎ、均一なセッティングを保証します。
- 水温:]] 冷水は粘度を高め、沈殿を遅くします。 暖かい水はそれを加速しますが、生物学的活動を高めることができます。
- 粒子特性:]]ファインコロイド粒子は、定着したflocを形成するために凝固剤補助を必要とするかもしれません。
- 汚泥除去周波数:[] 累積汚泥は、水素硫化物やその他の臭気を水に流すことができ、有酸素化物になることができます。
凝固および凝集との相乗
分離だけでは、非常に細かい粒子を除去することはできません。凝固 - アルミ、フェリック塩化物、またはポリマーなどの化学物質を追加 - 粒子を分解して、彼らは一緒に固執することができます。 凝集は、急速に変化する大、重いフロックを成長させるために水を穏やかに混合します。 この組み合わせは、従来の治療と呼ばれ、表面水源は味と匂いの問題を引き起こします。 [American Water Works Associationによると、投与量を低減し、50〜80%の摂取量を削減することができます。
分離を超えて: 統合的治療アプローチ
堆積は効果的な第一次ステップですが、それはほとんど分離で動作します。現代の水処理プラントは、一貫した感覚品質を確保するために、他のプロセスと堆積を結合します。
- ] 粉末活性炭(PAC) は、ジオスミンのような吸着剤と臭い化合物に分離中に添加することができます。
- ]堆積劣化後の生物学的ろ過]。
- 先進的な酸化プロセス(例えば、オゾン、UV/水素過酸化物)は、堆積を免れるトレース有機化合物を破壊する。
- メンブレーンろ過[]は、より高価ですが、代替または研磨ステップとして使用することができます。
これらの技術は、プロセスの基礎的役割を確認する、堆積によって達成された固体除去に基づいて構築されています。 適切に作動させた堆積盆地は、信頼性を改善しながら、高度な治療、コストとエネルギー使用の低減に負担を軽減します。
水ユーティリティのための実用的な影響
水道事業者は、濁度、粒子数、および沈積汚泥量の定期的な測定による堆積性能を監視しなければなりません。味と匂いパネルは、定性フィードバックを提供することができます。春の操業停止や藻の咲きなどの季節変化は、化学投薬および基礎的な操作に対する調整を必要とします。沈殿が無視されるユーティリティは、多くの場合、水質に関する顧客の苦情の増加に直面する。
従来の治療が少なくとも99.9%の除去を達成する「]」EPAの表面処理ルール[]]のMantantesは、少なくとも99.9%の除去を達成する。 Giardia]の嚢胞およびウイルスの99.99%。 分離は、これらの基準を満たす重要な障壁であり、公衆衛生を保護する同じ粒子の除去は、味と匂いを改善します。
コンテンツ
堆積は、単純明白ステップよりもはるかに多くあります。それは、水処理における味と匂いのコントロールのコーナーストーンです。有機物、藻、鉄、マンガン、微生物を運ぶ中断された粒子を取り除き、堆積は、不快な風味と匂いの原因となる化合物の集中を直接減らします。凝固、凝集、下流プロセスと一緒に最適化すると、飲料水が消費者の期待に値する新鮮な消費者に、消費者の満足度を満足させるように、水が到着することを保証します。