Odstojnik w procesie uzdatniania wody: zasada działania i zastosowanie
- Szczegóły
Mieszkając na wsi w terenie górskim, trzeba się napracować, aby mieć wodę zdatną do użytku i w ilości wystarczającej dla zrzeszonych akcjonariuszy. Problem pojawia się, gdy w wodzie jest dużo zanieczyszczeń typu piasek, muł itd. Rozważane jest rozwiązanie, które pomoże rozwiązać problem zamulania instalacji i zmniejszy częstotliwość wymiany filtrów w domu.
Potrzeba wstępnego oczyszczania wody
W dyskusji poruszono problem zanieczyszczeń w wodzie pozyskiwanej z górskich studni, które wpływają na częstotliwość wymiany filtrów w instalacji wodnej. Użytkownik rozważa budowę odstojnika przed zbiornikiem głównym, aby zmniejszyć ciśnienie wody i wyłapać zanieczyszczenia.
Proste rozwiązania filtracyjne
Najprostsze i najtańsze rozwiązanie problemu to wstępne dwuetapowe filtrowanie wody jeszcze przed głównym zbiornikiem. Pierwszym i zasadniczym elementem filtrującym może być proste złoże piaskowo-żwirowe (z kruszywa płukanego). Można w tym celu zastosować czysty gruboziarnisty piasek, żwir rzeczny płukany, kruszywo dolomitowe czy drobniejsze frakcje keramzytu.
Kolejne warstwy układa się od frakcji najgrubszych do najdrobniejszych lub przemiennie. Na przykład keramzyt>gryz dolomitowy>żwir płukany>gruby piasek. Jako "obudowę" można użyć mniejszą beczkę PEHD, odcinek grubej rury PCV, itp. - w sieci bez trudu znajdziesz liczne opisy tego typu rozwiązań. Filtry z kruszyw są trwale, tanie i bardzo skuteczne. W większości przypadków tego tupu filtr całkowicie rozwiąże problem.
Jeśli woda do zbiornika głównego dostarczana jest rurami, można na nich założyć obudowę z wkładem filtrującym wstępnym. Najlepiej użyć filtrów sznurkowych, które mają relatywnie najmniejsze opory przepływu. W zależności od realnego przepływu (wielkości poboru wody) i średnicy rur, można zastosować obudowy 10" lub 20" - wystarczy gęstość 50 mikronów lub nawet 100 mikronów.
Przeczytaj także: Wszystko o odstojnikach filtra powietrza Claas
Koszt obudowy filtra to 20-50zł, wkład sznurkowy 10 cali kosztuje 3-5zł, wkłady 20 cali zaczynają się od około 10zł. Jeśli do ujęcia podłączony jest jeden lub dwa domy to być może wystarczy wkład 10 cali. Przy większym przepływie wody może to być jednak zbyt mało i żeby ograniczyć częstotliwość wymian lepiej zdecydować się na wkłady 20 cali.
W instalacji, którą dobrze znam (trzy spore domki w górach zasilane ze źródła pod własnym ciśnieniem), działa właśnie tego typu instalacja z filtrem z kruszywa i wkładem 20cali. Renowację złoża poprzez wymianę części złoża żwirowego robi się mniej więcej raz na kilka lat, a wkład sznurkowy wystarcza na około pół roku. Teoretycznie wystarczyłby jedynie filtr żwirowy, ale akurat w tym rejonie woda okresowo zanieczyszczona jest niezwykle drobnym iłem - wtedy bardzo przydaje się wkład sznurkowy.
Budowa odstojnika z betonowych kręgów
Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, żeby zastosować betonowe kręgi. To jednak spory koszt, konieczność użycia sprzętu (podnośnik lub chociaż wyciągarki) i potencjalne problemy z wierceniem otworów. Betonowe kręgi są także wrażliwe na udary mechaniczne i przemarzanie (jeśli przepływ zimą nie będzie stały, a całość nie zostanie zakopana pod ziemią.
Trudno wskazać konkretne rozwiązanie bez znajomości lokalnych warunków, czyli: miejsca poboru wody, różnicy poziomów i spadku terenu, sposobu prowadzenia strugi wody, średnic rur, wielkości przepływu, itp. Zmiennych jest naprawdę sporo. Ogólna zasada jest taka, że woda ze źródła powinna po prostu przejść przez złoże filtrujące z kruszywa, gdzie osadzą się zanieczyszczenia. Jeśli to źródło wody pod własnym ciśnieniem, wykorzystujące różnicę poziomów, lepiej będzie podawać czerpaną wodę od góry, a klarowną (przefiltrowaną) odbierać od dołu. Resztę trzeba zaadaptować do lokalnych warunków.
Można wykorzystać wszelkie dostępne konstrukcje filtrów robionych na bazie małej beczki, przeznaczonych dla akwarysty. Stosując jednak beczkę 220 litów uzyskasz naprawdę solidny i tani zestaw filtrujący.
Przeczytaj także: Peugeot 307 - wymiary odstojnika filtra
Uwagi dotyczące instalacji amatorskich
Jeśli to ma być rozwiązanie ogólne, nie tylko Twoje prywatne, to przestrzegam przed amatorskimi pomysłami bez stosownych certyfikatów. Instalacja jest zrobiona amatorsko przez osoby, które używają tą wodę. Cała instalacja nie posiada atestu jak kilkadziesiąt innych wybudowanych w podobnych warunkach nie wliczając rury kupionej w sklepie.
Zastosowanie geowłókniny
Proste filtry przepływowe ze złożem z kruszyw na pewno sobie z tego typu problemami poradzą. W przypadku dużej ilości zanieczyszczeń warto zastosować dodatkowo przekładki z geowłókniny pomiędzy warstwami złoża filtrującego. Dzięki temu prostemu zabiegowi, okresowa wymiana poszczególnych warstw będzie szybsza i łatwiejsza. Także w miejscu napływu wody nieoczyszczonej warto rozłożyć kilka warstw geowłókniny obłożonej kamieniami. Ta warstwa zadziała jako stopień wstępny, wyłapujący część zanieczyszczeń i wydłużający żywotność złoża - włókninę wymienia się łatwo i bez wstrzymywania poboru wody dla użytkowników.
Zaawansowane systemy filtracji
Filtr podciśnieniowy jest jednym z najskuteczniejszych rozwiązań stosowanych do uzdatniania wody w obiektach wymagających wysokiej jakości filtracji. Wykorzystuje nowoczesną technologię, która łączy dużą wydajność z automatyzacją pracy, dzięki czemu znajduje zastosowanie m.in. w basenach publicznych, instalacjach przemysłowych i zaawansowanych systemach oczyszczania.
Nowoczesny filtr podciśnieniowy pracuje w pełni automatycznie. Układ sterowania kontroluje cykle pracy, czas filtracji oraz momenty czyszczenia wkładów. Zastosowane zawory elektryczne lub pneumatyczne umożliwiają bezobsługową pracę urządzenia, co znacząco ułatwia eksploatację. System monitoruje parametry przepływu i ciśnienia, dzięki czemu reaguje na zmiany w instalacji.
Uzdatnianie wody z rzek i jezior obejmuje filtrację mechaniczną oraz poprawę jej składu fizykochemicznego i czystości mikrobiologicznej. Ponieważ nie ma w tym przypadku instalacji uniwersalnych, uzdatnianie wody z rzek i jezior wymaga doboru indywidualnych rozwiązań dedykowanych dla konkretnego ujęcia i optymalnych pod kątem danej lokalizacji.
Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd
Uzdatnianie wody z rzek i jezior odbywa się na trzy sposoby - fizycznie, chemicznie i biologicznie. Uzdatnianie wody z rzek i jezior obejmuje m.in. Rozporządzenie wymienia utlenianie, koagulację, flokulację, dekantację, adsorpcję na węglu aktywnym, dezynfekcję przez ozonowanie oraz chlorowanie końcowe jako optymalne metody uzdatniania wody z rzek i jezior.
Osadniki w procesie oczyszczania
Osadniki są podstawowymi urządzeniami w procesie oczyszczania ścieków i uzdatniania wody. Ich głównym zadaniem jest usuwanie zawiesin i zanieczyszczeń poprzez sedymentację. W zależności od konstrukcji i przeznaczenia, wyróżnia się różne typy osadników, takie jak osadniki wstępne, konwencjonalne, radialne i lamelowe.
Osadniki wstępne
Ścieki po przejściu przez piaskownik są pozbawione zanieczyszczeń łatwo opadających, takich jak piasek i żwir, ale wciąż zawierają zanieczyszczenia organiczne rozpuszczone, koloidalne i zawiesinę, a także tłuszcze. Do częściowego usunięcia tych zanieczyszczeń stosowane są tzw. osadniki wstępne.
Podczas około dwugodzinnej sedymentacji w osadnikach wstępnych zawiesin zawartych w dopływających ściekach miejskich, można uzyskać 70% ich redukcji oraz około 30% redukcji całkowitego BZT5. Jednak uzyskiwane efekty są mniejsze i wynoszą przeciętnie 50 - 60% usunięcia zawiesin i 25% redukcji całkowitego BZT5.
Osadniki konwencjonalne
W osadnikach konwencjonalnych wyróżnia się osadniki: prostokątne o przepływie poziomym, radialne (odśrodkowe i dośrodkowe).
Osadniki prostokątne
W osadnikach prostokątnych osad zgarniany jest zwykle w przeciwnym kierunku niż przepływ ścieków, do osobnej komory osadnikowej, skąd okresowo przepompowywany jest do części osadowej oczyszczalni.
Osadniki radialne
Osadniki radialne są najpopularniejszymi rozwiązaniami w dużych oczyszczalniach ścieków. Mają średnice od 8-40 a nawet 50m i głębokość do kilku metrów. Czasem zdarzają się też konstrukcje budowane na planie kwadratu.
W osadnikach odśrodkowych ścieki doprowadzone są do środkowej części osadnika, skąd rozchodzą się promieniście ku jego brzegowi i zbierane są na całym obwodzie. W odróżnieniu do osadników podłużnych, w osadnikach odśrodkowych prędkość przepływu ścieków maleje wraz z oddalaniem się od środka okręgu.
Osadniki lamelowe
Osadniki lamelowe to nowoczesne, wysokoskuteczne aparaty do wydzielania cząstek ciała stałego z cieczy. W odróżnieniu od tradycyjnie stosowanych rozwiązań, osadniki lamelowe wypełnione są nachylonymi pod kątem α (30...60°) płytami bądź profilowymi wkładami. Charakteryzują się one dużą powierzchnią osadzania, zwartą kompaktową budową i znaczną redukcją gabarytów w stosunku do rozwiązań tradycyjnych.
W osadnikach lamelowych sedymentacja, jako proces wydzielania cząstek ciała stałego z fazy ciekłej, stymulowany siłą grawitacyjną, przebiega w laminarnym polu przepływu pomiędzy równoległymi płytami, a maksymalna wysokość osiadania cząstek jest zredukowana do pionowej odległości międzypłytowej przy znacznym powiększeniu powierzchni osadzania.
Separator Lamella DF SLAF
Separator Lamella DF SLAF jest wysokoefektywnym wielostrumieniowym osadnikiem stosowanym w procesach uzdatniania wody oraz oczyszczania ścieków, jak również odzysku wody popłucznej po filtrach samopłuczących, filtrach ciśnieniowych oraz filtrach grawitacyjnych. Ustawione pod odpowiednim kątem wkłady Lamellowe gwarantują skuteczną separację zawiesiny z wody lub ścieków.
Cechy produktu Separatora Lamella DF SLAF
- obciążenie hydrauliczne: 0,5÷1,5 m3/m2/h,
- 90% oszczędność powierzchni w stosunku do klasycznego osadnika poziomego,
- obniżenie kosztów inwestycyjnych o ok. 50%,
- łatwy i szybki montaż,
- wysoka sprawność procesu uzdatniania wody / oczyszczania ścieków,
- możliwość współpracy z filtrami samopłuczącymi, ciśnieniowymi oraz grawitacyjnymi,
- możliwość adaptacji urządzenia do istniejących osadników,
- niskie koszty eksploatacyjne,
- atest PZH.
Wykorzystanie wody szarej
Termin wody szarej oznacza zabrudzoną wodę np. po myciu rąk, kąpieli, praniu, myciu warzyw etc. Natomiast nie zawiera ona moczu i fekaliów. Szara woda nie jest przeznaczona do picia. W gospodarstwie domowym ponad 30 % wody zużywana jest do spłukiwania WC, do prania jest to kolejne 15 %. Łącznie ponad 50 % (nawet do 80 %) wody zużywa się do prania, mycia i innych prac. Szara woda z powodzeniem może zastąpić wodociągową w tych przypadkach. W rezultacie istotnie ograniczy to koszty zużycia i odbioru ścieków, ponieważ część wody będzie wracać z powrotem do obiegu w domu.
Woda szara wymaga zaprojektowania osobnej instalacji (w oparciu m.in. o normę PN-EN 12056-2), aby nie doszło do skażenia wtórnego wody pitnej.
Zmiękczacze wody
Zmiękczacz wody jest urządzeniem, które zdobyło ogromne uznanie wśród wielu właścicieli gospodarstw domowych. Mało który sprzęt jest w stanie tak szybko i dokładnie poradzić sobie z problemem, jaki stanowi wysoki stopień twardości wody.
Twardość wody jest naturalną cechą wody, wynikającą głównie z obecności jonów wapnia i magnezu. Im jest ich więcej w wodzie, tym ta staje się twardsza. Sposobem na poradzenie sobie z wysokim stopniem twardości wody są centralne urządzenia zwane zmiękczaczami wody. Montuje się je na wejściu zimnej wody do budynku. Cała przepływa przez żywicę jonowymienną, na której zatrzymaniu ulegają jony wapnia i magnezu, natomiast na ich miejsce trafiają neutralne jony sodu. Dalej do instalacji trafia zmiękczona woda, która nie pozostawia po sobie osadu.
W przypadku niektórych rodzajów przydomowych oczyszczalni ścieków, bardzo znaczącym problemem może być solanka trafiająca wraz z zanieczyszczeniami do wnętrza oczyszczalni. Choć nie spowoduje całkowitego zamarcia mikroorganizmów, to jej obecność w niektórych sytuacjach może doprowadzić do spowolnienia procesu rozkładu i spadku wydajności.
Zmiękczaczami wody, które dobrze sprawdzą się przy przydomowych oczyszczalniach ścieków są te, od polskiej marki Ecoperla. Producent wyposażył je w specjalnie opracowane przez ekspertów systemy: Ecoperla Smart System oraz Ecoperla Perfect System, dzięki którym zużywają minimalne możliwe ilości wody i soli na regenerację, ale parametry dobierane są w taki sposób, aby złoże podlegało pełnej i wydajnej regeneracji.
Negatywne skutki użytkowania twardej wody
Do najbardziej uciążliwych skutków twardej wody podczas eksploatacji budynków mieszkalnych należą:
- powstawanie trudnych do usunięcia osadów na bateriach, wannach, kabinach prysznicowych, sanitariatach, płytkach ściennych,
- odkładanie tzw. kamienia kotłowego na wszystkich elementach stosowanych do podgrzewania wody, powodujące spadek ich efektywności grzewczej i wzrost kosztów ogrzewania,
- odkładanie się osadów na wewnętrznych powierzchniach rur, co prowadzi do zmniejszenia ich prześwitu i w konsekwencji wzrostu strat ciśnienia,
- większe zużycie środków myjących, piorących i czyszczących w wyniku zmniejszonego pienienia się detergentów w twardej wodzie,
- nadmierne wysuszanie skóry oraz włosów, co prowadzi często do powstawania podrażnień skóry oraz powoduje, że włosy staj...
Modernizacja stacji uzdatniania wody
Uzdatnianie to nic innego jak nadawanie wodzie właściwości, które będą spełniały określone normy. Większość sieci wodociągowych w Polsce korzysta głównie z wód podziemnych. Oczyszczona woda jest dostarczana do odbiorów za pomocą systemu wodnokanalizacyjnego, natomiast wody popłuczne odprowadzane są do sieci sanitarnej lub do gruntu.
Aby proces ten był wydajny i przebiegał bez zakłóceń, stacja uzdatniana powinna być wyposażona w odpowiednie filtry ciśnieniowe, sprężarki, aeratory, hydrofory, zbiorniki retencyjne, odstojniki wody popłucznej czy pompy. Modernizacja systemu polega zazwyczaj na wymianie jego poszczególnych elementów, uzupełnieniu systemu, rozbudowie lub wprowadzeniu nowej technologii.
Najczęstszy i najprostszy sposób na modernizację stacji uzdatniania wody to wymiana złoża. Wybór najczęściej pada na piasek kwarcowy, chalcedonitowy, antracytowy, z granitu i ilmenitu lub złoże dwuwarstwowe np. Sposobem modernizacji stacji uzdatniania wody może być także uzupełnienie jej o system ozonowania oraz filtracji. Wymaga to jednak wprowadzenia złoża z granulowanego węgla aktywnego.
Przykładem może być flotacja ciśnieniowa. To proces stosowany we wstępnym oczyszczaniu wody. Polega na wprowadzeniu do komór z uzdatnianą wodą strumienia wody nasyconej powietrzem, dzięki czemu mikroskopijne pęcherzyki powietrza zaczynają przylegać do zanieczyszczeń wytrąconych wcześniej z wody i wynoszą je do góry.
Separatory cyklonowe
Separatory cyklonowe są pierwszym etapem uzdatniania sprężonego powietrza w aplikacjach przemysłowych. Usuwają skropliny wody ze sprężonego powietrza. Montowane są za sprężarkami by usunąć wodę wykroploną w wyniku schłodzenia sprężonego powietrza w chłodnicy końcowej sprężarki lub na rurociągach w celu wychwycenia skroplin wody pojawiających się w instalacji.
Wytwarzanie, a następnie wykorzystywanie sprężonego powietrza w rozmaitych procesach technologicznych jest ściśle związane z koniecznością ciągłego uzdatniania tego czynnika. Wynika to z faktu istnienia wielu substancji, które finalnie nie powinny znajdować się w sprężonym powietrzu.
Przykładowa stacja uzdatniania wody
Stacja pracuje zazwyczaj w układzie dwu- lub trzystopniowego pompowania wody. Woda surowa czerpana ze studni głębinowych pompami głębinowymi tłoczona będzie na urządzenie otwartego napowietrzania /desorber/ (lub aerator- ciśnieniowe napowietrzanie), w którym następować będzie jej natlenienie za pomocą powietrza dostarczanego przez wentylator. Celem napowietrzania jest odgazowanie i wprowadzanie do wody tlenu pozwalającego na utlenienie związków żelaza do postaci strącalnej.
Ze zbiornika czerpalnego znajdującego się w dolnej części desorbera woda podawana będzie zestawem pomp przewałowych na filtry i dalej do zbiornika wody czystej. Ze zbiornika woda czysta pompami sieciowym zasila sieć wodociągową. Pompy pracują w pełnej automatyce.
Filtracja wody prowadzona jest na filtrach wypełnionych będą złożem filtracyjnym, ułożonym na podsypce żwirowej. Filtry pracują w pełni automatycznie i wyposażone są w przepustnice regulacyjne, sterowane elektrycznie i odcinające, sterowane pneumatycznie, przepływomierze elektromagnetyczne oraz orurowanie.
Płukanie filtrów odbywa się automatycznie powietrzem podawanym przez dmuchawę oraz wodą uzdatnioną podawaną pompą płuczącą. Dopłukiwanie filtrów (spust pierwszego filtratu) realizowane jest wodą surową napowietrzoną. Popłuczyny i pierwszy filtrat zazwyczaj kierowane są do odstojnika i dalej do naturalnego odbiornika (np.
tags: #odstojnik #uzdatnianie #wody #zasada #działania
