Ugrás a tartalomhoz

Szennyvíztisztítási technológiák I.

Dr. Simándi Péter (2011)

Szent István Egyetem

Fogalomtár

Fogalomtár

Adszorbensek:

Nagy fajlagos felülettel rendelkező szilárd anyagok, amelyek folyadékokból oldódott anyagokat képesek felületükön tartósan megkötni (adszorbeálni), vagy gázokból, gázelegyekből gáz halmazállapotú összetevőket megkötni.

Adszorbensek kapacitása:

Megmutatja, hogy mekkora anyagmennyiséget képes az adszorbeálandó anyagból egységnyi felületén megkötni), a megkötendő komponensek anyagi minőségétől függ (a különböző anyagoknál más és más).

Aerob folyamat:

Olyan kémiai átalakulás, többnyire mikroorganizmusok (aerob szervezetek) hatására végbemenő szervesanyag-leépülés (aerob bomlás, aerob fermentáció), amelynek feltétele a levegő, illetve az oxigén jelenléte. Egyik jellemzője a természeti átalakulásoknak (pl. korhadás) és az aerob biodegradációs eljárásoknak (pl. komposztálás, biológiai szennyvíztisztítás). Az aerob bomlás eredményeként a szerves anyagok jelentős hőfejlődéssel, de jelentős bűz-, illetve szagképződés nélkül szén-dioxiddá és vízzé, nitritekké és nitrátokká, szulfitokká és szulfátokká, valamint foszfátokká alakulnak (ásványosodás).

Anaerob folyamat:

Általában a levegő kizárásával végbemenő kémiai folyamat, gyakorlatilag a szerves anyagok levegő távollétében, mikroorganizmusok hatására lejátszódó leépülésének része, amely a természeti átalakulások (pl. rothadás, erjedés), és a biodegradációs eljárások (pl. iszaprothasztás) során is szerepet játszik. Az anaerob folyamatokban a szerves anyagok a zsírsavakon, aldehideken, és alkoholokon keresztül hidrogénre, szén-dioxidra, metánra, kénhidrogénre és ammóniára bomlanak.

Anoxikus körülmények:

Amennyiben oxigén nincs jelen a rendszerben, nitrát azonban igen, így ez szolgál elektronakceptorként.

Átfolyási idő:

Az átfolyási idő megegyezik a tartózkodási idővel, mivel a víz az ülepítőben annyi ideig tartózkodik, amennyi idő az átfolyáshoz szükséges Tátf = Ttart.

Átfolyási sebesség:

Átfolyási sebesség irányára merőleges medence keresztmetszet a medence szélességének (B) és mélységének (H) szorzataként számítható.

Áttörési pont:

Áttörési pontként definiáljuk azt az adott ionkoncentrációhoz tartozó időtartamot vagy folyadéktérfogatot, amelynél a kérdéses ion koncentrációja az ioncserélőről elfolyó oldatban egy megadott értéket elér.

Behatási idő (kontaktidő):

Szükséges ahhoz, hogy a klór a fertőtlenítő hatását ki tudja fejteni. Az előírások szerint a tisztított víz fertőtlenítéséhez a minimális idő 15 perc. A gyakorlatban általában 30 perces behatási idővel dolgoznak.

Biodegradáció:

Egy szerves vegyület biológiai transzformációja egy másik vegyületté.

BOI: (Biokémiai Oxigénigény mg/l): A szennyvízben levő szerves anyagok baktériumok okozta aerob oxidációjához szükséges oldott oxigén mennyisége, amely alkalmasan választott időtartamra, meghatározott vízhőmérsékletre vonatkozik. Jellemzően alkalmazott BOI paraméterek a 20 °C-on végzett 1, 5, 20 napos bontás során mért (BOI1, BOI5, BOI20) értékek. Leggyakrabban a BOI5-öt alkalmazzák. A BOI érték a szennyvízben jelenlévő biodegradálható szervesanyag mennyiségével arányos.

Denitrifikáció:

A nitrát vegyületek redukciója.

Elfogadható (acceptable) biodegradáció:

A biodegradáció során a vegyület elveszti környezetre káros hatását.

Eljárások:

A technológiai célnak megfelelő változást a víz vagy szennyvíz állapotában, minőségében úgy hoznak létre, hogy valamilyen anyagot a vízbe bejuttatnak (fázisátadás), vagy onnan kivonnak (fázisszétválasztás). Ennek során kémiai és biokémiai folyamatok játszódnak le. Emiatt a víztisztítási- és a szennyvíztisztítási technológiák eljárásainak elve közös, „csupán” a kiinduláskor nem egyforma a tisztítandó, kezelendő víz, illetve a „késztermék” minősége.

Endogén légzés:

A mikroorganizmusok oxigént fogyasztanak akkor is, ha nem áll rendelkezésükre tápanyag. Ezt az oxigénfogyasztást nevezik endogén légzésnek (sejtlégzés).

Enzim:

A biokémiai folyamatok katalizátora

Enzim indukáló szubsztrát:

Aktiválja a mikroorganizmus enzimrendszerét, ilyen módon a mikroorganizmus képes biodegradálni.

Enzimet nem indukáló szubsztrát:

Nem indukálja a mikroorganizmus enzimrendszerét, ilyen módon önmagában nem képes biodegradációt előidézni. Ez nem jelenti azt, hogy nem biodegradálható. Enzimet nem indukáló szubsztrátok biodegradációja akkor lehetséges, ha a rendszerben jelen van egy másik szubsztrát, amely képes az adott enzimrendszert aktiválni.

Eutrofizáció:

A vizek tápanyagokban, főként nitrogén- és foszforvegyületekben való gazdagodása, aminek következtében a vízben élő növények gyorsan szaporodnak és az általuk előállított, felhalmozott szervesanyag-tömeget a heterotróf szervezetek nem képesek felhasználni. Az eutrofizálódást jelzi a plankton egyes algáinak időszakosan fellépő tömeges megjelenése (vízszíneződések, vízvirágzások). Általánosan a tavak elöregedésére utal, ami feltöltődéshez

Felúszás:

A víznél kisebb sűrűségű szennyezők: olaj és zsír cseppek az ülepítéshez hasonló körülmények közt a víz felszínére úsznak.

Felúsztatás:

Olaj-, zsírcseppek illetve kolloid méretű lebegőanyagok folyadékfelszínre való juttatása.

Felületi hidraulikai terhelés (TA,H):

Megmutatja, hogy a csepegtetőtest 1 m2-ére egy nap alatt hány m3 szennyvizet vezethetünk rá.

Flokkuláció:

Pehelyképződés; a destabilizált (koagulált) részecskék további összekapcsolódása nagyobb halmazokká.

Fölösiszap:

Az utóülepítőből kikerülő iszapmennyiség, ami nem kerül recirkuláltatásra.

Growth-szubsztrát:

A mikroorganizmus enzimrendszere képes bontani, és a szubsztrát v. lebontási termékei bekapcsolódnak az energiatermelés folyamatába.

Hasznos kapacitás:

Az ioncserélő által az áttörési pontig megkötött összes ionmennyiség ion val/dm3 ioncserélő egységekben, ez jellemzi a folyamat egészét.

Hidraulikus terhelés:

A szennyvíztisztító telep jellemzésének egyik mérőszáma. Ami azt fejezi ki, hogy mennyi víz folyik át az ülepítő 1 m2-nyi vízfelületén.

Hőterhelés:

Hőmérséklet növekedés hatására bekövetkező káros környezeti hatás. A felmelegedés csökkenti az oldott oxigén mennyiségét, ugyanis az oxigén túltelítettség miatt annak egy része a légtérbe távozik. A veszteség elérheti a 4-5 mg l-1 értéket is. Ez azonos lehet egy szennyvízterhelés hatásával.

Ioncsere (ionkicserélődés, ioncsere adszorpció):

A szilárd fázis (az ioncserélő műgyanta töltet) és a folyékony fázis (a tisztítandó víz) határfelületén lejátszódó reverzibilis (visszafordítható) kémiai folyamat.

Iszapkor:

Az eleveniszap vagy biomassza tényleges tartózkodási ideje a reaktorban, vagy medencében.

Koaguláció:

A vízkezelés során a kolloid részecskék destabilizálását jelenti, amely a részecskék közötti taszítóerő csökkenésének ill. megszűnésének hatására következik be.

KOI: (Kémiai Oxigénigény mg/l):

A vízben levő anyagok redukálóképessége, amelyet az oxigénfogyasztás mérésével állapítanak meg. A mérés maga oxidálóanyagokkal (pl. kálium-permanganát, kromát) történik. Az elfogyasztott oxigént a víz térfogategységre vonatkoztatják. A KOI egyenesen arányos a víz teljes szerves anyag tartalmával.

Koliform szám:

A 100 ml vízben lévő Coli baktériumok száma.

Kolititer:

Az a ml-ben kifejezett legkisebb vízmennyiség, amelyből koli baktérium kitenyészthető.

Kolloid-destabilizálás:

Kolloid-destabilizálásnak nevezzük a lassan pelyhesedő kolloidrendszer pelyhesedő rendszerré alakításának folyamatát. Ezt a derítőszerekkel elérhetjük.

Kometabolizmus:

Egy non-growth szubsztrát biotranszformációja egy growth-szubsztrát obligát jelenlétében.

Kontakt-medence:

Az a műtárgy, ahol a klórbeadagolást követően a tisztított víznek annyi ideig kell tartózkodnia, mint amennyi a behatási (kontakt) idő.

Könnyen biodegradálható:

Általában oldott anyagok, lebontásuk gyors, ill. a mikroorganizmusok legtöbbje számára lehetséges. Pl.: cukrok, ecetsav, etanol, metanol. A kommunális szennyvizek túlnyomó többségben könnyen biodegradálható szennyezéseket tartalmaznak. A mikrobiológiai folyamatok következtében az élővízben elfogy az oxigén (anaerobitás), ennek következtében halpusztulás, anaerob rothadás állhat elő. Nitrogén és foszfor vegyületek jelenlétében eutrofizáció alakul ki.

Közműolló:

Közműves ivóvízzel ellátott lakosság aránya (%) - csatornázott területen élő lakosság aránya (%).

Lakos-egyenérték:

A szennyvíz szervesanyag-tartalmának mértékegysége, mely egyenlő azzal a szerves anyag mennyiséggel, melynek lebontásához 60 grammos (BOI5) oxigénigény társul.

Mineralizáció:

Egy adott vegyület átalakítása szén-dioxiddá, vízzé, és különböző szervetlen vegyületekké (a folyamat után szerves szén nem marad oldott állapotban). Mineralizáció: Egy adott vegyület átalakítása szén-dioxiddá, vízzé, és különböző szervetlen vegyületekké (a folyamat után szerves szén nem marad oldott állapotban).

Mohlmann index, iszapindex, Sludge volume index, SVI:

Ami az egyliternyi szennyvízmintából 30 perc alatt leülepedett iszap térfogata, (SVI30, ml/l), osztva az egyliternyi mintában lévő iszap szárazanyag tartalmával) MLSS g/l).

Műveletek:

Mindig fizikai jellegű beavatkozások. Ilyenek pl: a folyadék szállítása, keverése, levegő vagy gázok bevitele, elnyeletése folyadékokba (abszorbció) illetve ezek eltávolítása a folyadékokból. Vannak olyan műveletek, melyek egyben eljárások is. Ilyen például a szűrés, az ülepítés vagy a centrifugálás.

Nehezen biodegradálható (ún. perzisztens) szennyezők:

Biológiai lebontásuk lassú folyamat ill. nem lehetséges. Pl.: peszticidek, oldószerek, színezékek, detergensek, klórozott aromás vegyületek. Általában ipari szennyvizekben jellemző a nehezen biodegradálható szennyezések nagy aránya. Felhalmozódnak a környezetben, és a kritikus koncentrációt elérve toxikus hatást fejtenek ki. Egyéb kedvezőtlen hatások: pl. habzás, vízben oxigénátadás csökkenése.

Nem oldott lebegőanyag koncentráció (mg/l):

a víz 40 mikronos szűrőpapíron történő szűrése után a felfogott szüredék mennyisége.

Nitrifikációnak:

Nitrifikációnak nevezzük az ammónia vegyületek nitráttá történő oxidációját (ammónium → nitrit → nitrát). A folyamat oxidációs hatásfoka ammónia nitrogénre vonatkoztatva 90-95%. Összes nitrogénre vonatkoztatott hatásfok 70-85% között változik.

Non-growth szubsztrát:

Sem a szubsztrát, sem lebontási termékei nem kapcsolódnak be az energiatermelés folyamatába.

Primer bonthatóság:

Primer bonthatóság áll fenn amennyiben a biológiai folyamat során a vegyület jellege a legkisebb mértékben is megváltozik.

Recirkulációs arány:

A recirkuláltatott vízmennyiségnek és a tisztítandó szennyvízmennyiség nappali átlagának a hányadosa;

Részleges bonthatóság:

A lebontás foka a primer bonthatóság és a mineralizáció között helyezkedik el.

Szennyezőanyagok:

Azok az anyagok, melyek a befogadóba jutva az ott lejátszódó biológiai folyamatokat jelentős mértékben megváltoztatják, illetve a befogadó további emberi célú felhasználhatóságát csökkentik, vagy lehetetlenné teszik.

Szennyvíz:

Olyan emberi használatból származó hulladékvíz, mely szennyező anyagokat tartalmaz.

Szubsztrát légzés:

Ha az "éhező" baktériumok szuszpenziójához szerves anyagot tartalmazó szennyvíz kerül, a légzés intenzitása hirtelen megnő. Az ilyenkor észlelt oxigénfogyasztás a szubsztrát légzés. A szubsztrát légzés során fogyott oxigén részben az ilyenkor is fennálló endogén légzést, részben a tápanyag oxidációját szolgálja.

Szűrési periódusidő (vagy visszaöblítési ciklusidő):

Az az időtartam, amennyi ideig a szűrő mosatás nélkül képes üzemelni (vagy amennyi időnként a visszaöblítést el kell végezni).

Szűrési sebesség:

Felületi hidraulikai terhelésként értelmezhető. Azt mutatja meg, hogy egységnyi szűrőfelületen (pl. 1 m2-en) mekkora vízhozam (pl. m3/óra mértékegységben) szűrhető meg. Ennek megfelelően például az 5 m/óra szűrési sebesség azt jelenti, hogy a szűrő 1 m2-en 5 m3/óra vízhozam szűrhető (vagyis 1 m2-en 1 óra alatt 5 m3)

Tartózkodási idő:

Tartozkodási időnek nevezik azt az időtartamot, amennyit a szennyvíz a műtárgyban tölt (egy vízrészecske műtárgyba történt belépése és kilépése közt eltelt idő). Értéke: 1-3 óra közötti.

Technológia:

Minden terméket egy-egy adott technológiával tudunk előállítani. A technológiák „terméke” a víz- és szennyvíztisztításban az előírásoknak megfelelően tisztított víz. A víz- és szennyvíztisztító telepeken alkalmazott technológiák során három féle eljárás (fizikai, kémiai, biológiai) kombinációit alkalmazzák.

Technológiai berendezés vagy tisztító műtárgy:

Azoknak a gépeknek, berendezéseknek illetve egy-egy építménynek a neve, ahol, amelyben a technológia megvalósul.

Terhelés:

A szennyvíztisztító telep másik fontos jellemzője. Mértékegysége a „kg BOI/kg iszap/nap”, ami megadja a bejövő szennyvíz tápanyag tartalma (kg BOI/nap-ban mért) és a lebontásukhoz szükséges mikroorganizmusok (aktív iszap kilogrammban mért) arányát.

Térfogatáram általános képlete (Q = vk•A):

Felhasználásával, a medence méreteinek ismeretében kiszámítható az ülepedési, illetve az átfolyási sebesség is. Q – az ülepítőbe vezetett szennyvízhozam (térfogatáram) [m3/sec vagy m3/óra], Vk – a középsebesség (m/sec vagy m/óra), A – a sebesség irányára merőleges (ülepítő medence) keresztmetszet felülete (m2).

Térfogati szerves anyag terhelés:

Mint minden más terhelési érték, egy fajlagos (egységnyi nagyságú tisztítóberendezésre vonatkozó) terhelési érték, amely megmutatja, hogy a csepegtetőtest 1 m3-e egy nap alatt hány kg BOI5-ben megadott szerves anyagot képes lebontani.

TOC: (Összes szerves szén = Total Organic Carbon mg/l):

Azaz a vízben előforduló összes szervesen kötött szén mennyisége, mint összegparaméter. Különösen kis szerves anyag koncentráció meghatározására alkalmas. A meghatározás lényege, hogy a szerves szenet oxigénnel és hőközléssel, ultraibolya sugarakkal, kémiai oxidáló szerekkel vagy ezek variációival széndioxiddá oxidálják. A széndioxid mennyiséget különböző elveken működő analizátorokkal mérik, és az eredményt szénre vonatkoztatják.

TOD: (Összes Oxigénigény = Total Oxigen Depend):

Mérésekor nitrogén vivőgázba kevert oxigénnel katalizátoron oxidálják a minta összes oxidálható (szerves és nem szerves) szennyezőanyagát. A vivőgázban lévő oxigéntartalom az oxidáció során - az oxidálható szennyezések mennyiségétől függően – fogy, és ezt a fogyást mérik. A TOD az összes szerves és szervetlen szennyezőanyag oxigénigényét tartalmazza

Ülepedési időnek (Tül):

Azt az időtartam, amennyi idő ahhoz szükséges, hogy a szennyezőanyag szemcse függőleges úton mozogva elérje az ülepítő alját. Az ülepedési idő is meghatározható az út – idő – sebesség összefüggéséből.

Ülepedési sebesség:

Ülepedési sebesség irányára merőleges medence keresztmetszet felülete, vagyis az ülepítő alapterülete, amely a szélesség (B) és a hossz (L) szorzataként számítható.

Vízszennyezés:

Minden olyan hatás, amely felszíni és felszínalatti vizeink minőségét úgy változtatja meg, hogy a víz alkalmassága emberi használatra, és benne végbemenő természetes életfolyamatok fenntartására csökken, vagy megszűnik.