Ehilà! Come fornitore nel trattamento del trattamento dell'acqua di mare, ho visto in prima persona quanto sia importante ridurre la torbidità dell'acqua di mare durante il pretrattamento. La torbidità, che è fondamentalmente la nuvolosità o la lenza di un fluido causato da un gran numero di singole particelle che sono generalmente invisibili all'occhio nudo, può causare un mucchio intero di problemi nel processo di trattamento dell'acqua di mare. L'elevata torbidità può intasare i filtri, membrane sporche e ridurre l'efficienza dei sistemi di trattamento. Quindi, immerciamoci in alcuni metodi per affrontare questo problema.
1. Coagulazione e flocculazione
La coagulazione e la flocculazione sono metodi classici nel trattamento delle acque e funzionano anche per l'acqua di mare. La coagulazione prevede l'aggiunta di sostanze chimiche, note come coagulanti, all'acqua di mare. Questi coagulanti neutralizzano le cariche negative sulle particelle sospese nell'acqua. Quando le cariche vengono neutralizzate, le particelle smettono di respingersi a vicenda e iniziano a raggrupparsi insieme.
I coagulanti comuni utilizzati nel trattamento dell'acqua di mare comprendono il solfato di alluminio (allume) e il cloruro ferrico. Una volta iniziato il processo di coagulazione, entra in gioco la flocculazione. La flocculazione è il leggero agitazione dell'acqua per incoraggiare i piccoli ciuffi formati durante la coagulazione per unirsi a floc di più grandi e più pesanti. Questi floc sono quindi più facili da rimuovere dall'acqua attraverso la sedimentazione o la filtrazione.
La bellezza di questo metodo è che può rimuovere una vasta gamma di particelle sospese, tra cui argilla, limo e materia organica. Tuttavia, richiede un attento controllo del dosaggio coagulante. Troppo poco e le particelle non si raggruppano efficacemente; Troppo, e puoi finire con sostanze chimiche in eccesso nell'acqua, che può essere un problema completamente nuovo.
2. Sedimentazione
Dopo la coagulazione e la flocculazione, la sedimentazione è il passo successivo. La sedimentazione è un semplice processo in cui l'acqua può sedersi in un grande serbatoio o bacino. I fiocchi pesanti formati durante la coagulazione e la flocculazione affonderanno gradualmente sul fondo del serbatoio sotto l'influenza della gravità.
Esistono diversi tipi di serbatoi di sedimentazione, come serbatoi di flusso orizzontale e serbatoi di flusso verticale. I serbatoi di flusso orizzontale sono i più comuni. In questi serbatoi, l'acqua scorre orizzontalmente attraverso il serbatoio e i floc si sistemano sul fondo mentre l'acqua si muove. L'acqua limpida nella parte superiore può quindi essere scremata e inviata per ulteriori trattamenti.
La sedimentazione è un metodo efficace per la rimozione di grandi fusi dall'acqua di mare. Tuttavia, ha i suoi limiti. Potrebbe non essere molto efficace per la rimozione di particelle o particelle molto fini che non si accumulano facilmente. Inoltre, il processo può essere tempo - consumando, in quanto richiede un certo tempo per i floc di sistemarsi correttamente.
3. Filtrazione
La filtrazione è un altro passo cruciale per ridurre la torbidità dell'acqua di mare. Esistono diversi tipi di metodi di filtrazione e la scelta dipende dai requisiti specifici del sistema di trattamento dell'acqua di mare.
Filtrazione di sabbia
La filtrazione della sabbia è uno dei metodi di filtrazione più antichi e utilizzati. In un filtro di sabbia, l'acqua di mare passa attraverso un letto di sabbia. La sabbia funge da barriera fisica, intrappolando le particelle sospese mentre l'acqua scorre attraverso. La dimensione delle particelle di sabbia può essere regolata per colpire diverse dimensioni delle particelle sospese.
La filtrazione della sabbia è relativamente economica e facile da mantenere. Tuttavia, ha una capacità limitata di rimuovere particelle molto fini. Nel tempo, il letto di sabbia può intasare le particelle e deve essere controllato per rimuovere i detriti accumulati.
Filtrazione multimediale
La filtrazione multimediale è un miglioramento rispetto alla filtrazione della sabbia. In un filtro multimediale, vengono utilizzati diversi livelli di media filtrante, come sabbia, antracite e granato. Ogni strato ha una dimensione e una densità diverse, che consente una rimozione più efficace di particelle di dimensioni diverse.
Le particelle più grandi sono intrappolate negli strati superiori, mentre le particelle più fini vengono catturate negli strati inferiori. La filtrazione multimediale può raggiungere un livello più elevato di riduzione della torbidità rispetto alla filtrazione della sabbia e ha una durata di servizio più lunga tra i cicli di backwashing.
Filtrazione a membrana
La filtrazione della membrana è un metodo più avanzato per ridurre la torbidità dell'acqua di mare. Esistono diversi tipi di filtri di membrana, come microfiltrazione (MF), ultrafiltrazione (UF), nanofiltrazione (NF) e osmosi inversa (RO).
La microfiltrazione e l'ultrafiltrazione sono comunemente usate nel pre -trattamento dell'acqua di mare. Le membrane di microfiltrazione hanno dimensioni dei pori nell'intervallo di 0,1 - 10 micrometri, che possono rimuovere particelle di grandi dimensioni, batteri e alcuni virus. Le membrane ultrafiltrazioni hanno dimensioni dei pori ancora più piccoli, in genere nell'intervallo di 0,001 - 0,1 micrometri, e possono rimuovere particelle, colloidi e macromolecole più piccoli.
La filtrazione a membrana offre diversi vantaggi. Può fornire un alto livello di riduzione della torbidità, produrre una qualità costante di acqua trattata ed è relativamente compatto rispetto ad altri metodi di filtrazione. Tuttavia, i filtri a membrana possono essere costosi per l'acquisto e il mantenimento e sono suscettibili di sporcizia, il che può ridurre le loro prestazioni nel tempo.
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4. Flottazione dell'aria disciolta (DAF)
La flottazione dell'aria disciolta è un processo che utilizza minuscole bolle d'aria per galleggiare particelle sospese sulla superficie dell'acqua. In un sistema DAF, l'aria viene sciolta nell'acqua di mare sotto pressione. Quando la pressione viene rilasciata, l'aria disciolta forma piccole bolle che si attaccano alle particelle sospese.
La forza galleggiante delle bolle d'aria fa sì che le particelle si alzino in superficie, dove possono essere sfogliate. Il DAF è particolarmente efficace per la rimozione di particelle che sono leggere e non si accumulano facilmente, come alghe e goccioline di olio.
Questo metodo può funzionare continuamente e ha un tempo di ritenzione relativamente breve rispetto alla sedimentazione. Tuttavia, richiede attrezzature aggiuntive per sciogliere l'aria e creare le bolle, che possono aumentare il capitale e i costi operativi.
5. Trattamento biologico
Il trattamento biologico può anche svolgere un ruolo nella riduzione della torbidità dell'acqua di mare. In alcuni casi, i microrganismi possono essere usati per abbattere la materia organica nell'acqua di mare. Ad esempio, i batteri possono decomporre inquinanti organici, che possono ridurre la quantità di particelle sospese nell'acqua.
Le zone umide costruite sono un esempio di un sistema di trattamento biologico. In una zona umida costruita, l'acqua di mare scorre attraverso un letto di piante e terreno. Le piante e i microrganismi associati alle loro radici possono rimuovere i nutrienti e la materia organica dall'acqua, che possono anche aiutare a ridurre la torbidità.
Il trattamento biologico è un'opzione ecologica, ma potrebbe non essere adatto a tutte le applicazioni di trattamento dell'acqua di mare. Richiede un ambiente adatto per prosperare i microrganismi e il processo di trattamento può essere lento.
Conclusione
Ridurre la torbidità dell'acqua di mare nel pre -trattamento è essenziale per il funzionamento efficiente dei sistemi di trattamento dell'acqua di mare. Ci sono diversi metodi disponibili, ciascuno con i propri vantaggi e limitazioni. La coagulazione e la flocculazione, la sedimentazione, la filtrazione, la flottazione dell'aria disciolta e il trattamento biologico possono essere tutti usati da soli o in combinazione per raggiungere il livello desiderato di riduzione della torbidità.
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Riferimenti
- AWWA (American Water Works Association). Design dell'impianto di trattamento delle acque.
- Crittenden, JC, Trussell, RR, Hand, DW, Howe, KJ e Tchobanoglous, G. (2012). Trattamento delle acque: principi e design.