Wzór na powierzchnię filtracji w procesie odżelaziania wody
- Szczegóły
Woda, występująca jako czysty związek tlenu i wodoru, pokrywa 75% kuli ziemskiej (powierzchniowe lub podziemne). W celu jej uzdatniania wykorzystuje się różnorodne metody filtracji. W 1904 r. filtrację zastosowano w Szkocji, a w 1828 r. w Anglii. Obecnie system filtracyjny jest bardzo zmodyfikowany, ulepszony.
Współczynnik filtracji i jego wpływ na zbiornik rozsączający
Współczynnik filtracji charakteryzuje zdolność przesączania wody będącej w ruchu laminarnym przez skały porowate i jest miarą przepuszczalności hydraulicznej gruntu. Istnieją metody laboratoryjne i terenowe pozwalające na określenie wartości współczynnika filtracji.
Jak wynika z przedstawionych powyżej informacji współczynnik filtracji ma wpływ na kluczowe parametry zbiornika rozsączającego:
- pojemność [m3]
- powierzchnie rozsączającą zbiornika [m2]
- gabaryty ( szerokość x długość x wysokość ) [m]
- czas opróżniania zbiornika [h]
- wydatek rozsączający [l/s]
W tym przypadku zasadne wydaje się, iż odpowiednie oszacowanie wartości współczynnika filtracji jest kluczowe w projektowaniu zbiornika rozsączającego.
W praktyce można na podstawie tego sformułować wniosek, iż zastosowanie rozsączania zależy głównie od warunków geologicznych gruntu i jego zdolności do wchłonięcia wody. Przy określaniu wielkości i budowy zbiornika rozsączającego należy szczegółowo przeanalizować kwestie występujących w danej lokalizacji warunków geologicznych. Warto moim zdaniem w przypadku dużych instalacji wykonać terenowe badania tego współczynnika w kilku miejscach w celu wysondowania najbardziej korzystnych warunków geologicznych dla pracy zbiornika. Najlepszym okresem jest tutaj późna wiosna lub jesień, w okresie relatywnych wysokich poziomów zwierciadła wody gruntowej oraz opadów deszczu.
Przeczytaj także: Wszystko, co Musisz Wiedzieć o Wodzie Destylowanej
Orientacyjne wartości współczynników filtracji dla gruntów
W tym przypadku istnieje w Polsce kilka publikacji, które podają orientacyjne wartości współczynników filtracji dla gruntów. Z powyższej tabeli można zauważyć, iż podawane w literaturze wartości współczynników filtracja dla gruntów tego samego typu są dość rozbieżne.
Grunty do wartości kf < 10-6 można zakwalifikować jako nadające się do infiltracji. Jak pokazuje powyższy przykład rozsączenie w gruntach przepuszczalnych trwa poniżej 24 godzin, W gruntach ilastych ten sam słup wody rozsącza się w okresie prawie 2 lat.
Proces odżelaziania wody
Wybór odpowiedniej filtracji to proces złożony. Należy zbadać parametry fizykochemiczne i mikrobiologiczne surowej wody. Jeśli minimalna ilość danych pierwiastków w wodzie zostały przekroczone, np. wypadku żelazo jest pierwiastkiem łatwiejszym do usunięcia niż mangan. Jest to przykładowy model procesu uzdatniania wody.
Etapy filtracji
- Napowietrzanie: Napowietrzona woda kierowana jest do filtrów odżelaziających wypełnionych złożem kwarcowym. Wykorzystuje się do tego napowietrzający nazywanego aeratorem.
- Filtracja: W filtrach, w oparciu o węgiel aktywny, wykorzystujemy drobny żwir filtracyjny (złoże kwarcowe), z kolei można zastosować popularne złoże katalityczne.
- Regeneracja złoża filtracyjnego: Należy rozpocząć proces czyszczenia złoża, tak zwaną regenerację. Następuje obniżenie lustra wody, a filtr wypełniony jest złożem w około 75%. Pozostała część to wolna przestrzeń. Po procesie filtracyjnego i następują odpowiednie czynności płukania.
Automatyzacja procesu
Można wprowadzić do takich procesów automatyzację pracy. Są to oczywiście tylko przybliżone wartości, które zależą od indywidualnych warunków panujących na danej Stacji Uzdatniania Wody. Stosowane są przetworniki mocy, tak zwane falowniki oparte na regulatorach PID. Na zwiększoną wytrzymałość, żywotność i odporność mikrobiologiczną mają wpływ rury podziemne (np. odporności np. SDR17. na ścieralność).
Przykłady Stacji Uzdatniania Wody
Przykład 1: Mała stacja pracująca w systemie załącz/wyłącz
- Studnia głębinowa ma wydajność 25 m3/h.
- Średnia dobowa wydajność Stacji: lato 200,0 m3, zima: 100,0 m3.
- Zawartość żelaza w wodzie surowej: 2,0 g/m3.
- Średnica pojedynczego filtra: 1,0 m.
- Ilość filtrów 3.
Wniosek! Należy skrócić cykl filtracyjny!
Przeczytaj także: Budowa oczyszczalni rozsączającej w Polsce - formalności
Przykład 2: Stacja eksploatuje 4 filtry o średnicy 2,4 m każdy zasypane złożem antracytowo - kwarcowym
Filtry płukane są co 7 dni. Przykładowo: na pierwszej zmianie przez 8 godzin pracowała studnia 1, 2 i 5, na drugiej zmianie oprócz 1,2, i 5 dołączono na 4 godziny studnię 4, na trzeciej zmianie przez cztery godziny pracowały wszystkie.
Dla złóż antracytowo - kwarcowych w odżelazianiu i odmanganianiu wody maksymalne pojemności masowe (zgodnie z przedstawionymi wcześniej informacjami) mogą wynosić nawet ok 3000 g/m2. Metoda ta jest z powodzeniem stosowana na nielicznych Stacjach Uzdatniania Wody, ale zyskuje coraz więcej zwolenników. Jak wspomniano wcześniej jest ona szczególnie przydatna w weryfikacji długości cyklu filtracyjnego, wyznaczonego na podstawie odczytów manometrów.
Przeczytaj także: Bezpieczeństwo chlorowania alkanów
tags: #wzór #na #powierzchnię #filtracji #odżelazianie #wody
