Inhoudsopgave
Robuuste filtratie voor veeleisende waterkwaliteiten
De eisen die aan moderne water- en afvalwaterzuiveringsinstallaties worden gesteld, worden steeds strenger. Ruw water uit rivieren, meren, stuwmeren of oppervlaktewateren is vaak onderhevig aan seizoensgebonden schommelingen, wisselende troebelheidswaarden en verschillende deeltjesbelastingen. Tegelijkertijd moeten industriële en gemeentelijke afvalwaterzuiveringsinstallaties voldoen aan steeds strengere eisen op het gebied van afvoerkwaliteit, zwevende stoffen, sporenstoffen en directe lozing.
Met de ALMA BHU MMF meerlaagse filtratie biedt ALMAWATECH een robuuste en modulair opgebouwde filtratietechnologie voor de drinkwaterzuivering, rivierwaterzuivering, oppervlaktewaterzuivering, proceswaterzuivering en voor veeleisende toepassingen in de industriële en gemeentelijke afvalwaterzuivering.
De meerlaagse filtratie verwijdert op betrouwbare wijze zwevende stoffen, deeltjes, vlokresten en troebelheid. In combinatie met een achtergeschakelde ALMA BHU-actieve-koolfiltratie kan het installatieconcept bovendien worden ingezet voor het verminderen van opgeloste organische stoffen, adsorbeerbare sporenstoffen en microverontreinigingen.
Wat is de ALMA BHU MMF-meerlaagsfiltratie?
De ALMA BHU MMF is een meerlaagse filterinstallatie voor de mechanische fijne zuivering van water en afvalwater. Het te behandelen water wordt van boven naar beneden door een trapsgewijs opgebouwd filterbed geleid. Daarbij worden zwevende stoffen en deeltjes in het filtermateriaal tegengehouden.
Het filterbed bestaat doorgaans uit:
- antraciet als bovenste filterlaag,
- Fijn zand als onderliggende filterlaag,
- Steungrind ter stabilisatie van het filterbed en ter bescherming van de sproeibodem.
Deze meerlaagse opbouw maakt een echte dieptefiltratie mogelijk. Grovere deeltjes worden vooral in de bovenste antracietlaag tegengehouden, terwijl fijnere deeltjes dieper in het zandbed worden afgezette. Hierdoor wordt niet alleen het filteroppervlak, maar het gehele filterbed benut.
Dit resulteert in lange filterlooptijden, een hoge opnamecapaciteit voor vaste stoffen en een stabiele kwaliteit van het filtraat.
Technische opbouw van de ALMA BHU MMF
De ALMA BHU MMF heeft een modulaire opbouw en kan worden uitgevoerd met meerdere parallel werkende filtereenheden. In de beschreven uitvoering zijn de meerlaagse filters ontworpen als dubbele cellen. Elk afzonderlijk filter heeft een vastgelegd filteroppervlak en wordt aangestuurd via een eigen toevoerregeling en debietmeting.
Het binnenstromende water wordt via zwaartekrachtkanalen, gootschuiven en overloopdammen hydraulisch over de filtermodules verdeeld. Hierdoor wordt een gelijkmatige toevoer naar de afzonderlijke filtercellen gewaarborgd.
Tijdens het filterproces stroomt het water van boven naar beneden door het filterbed. Onder het filtermateriaal bevinden zich filterplaten met sproeiers, die het filtermedium tegenhouden en tegelijkertijd zorgen voor een gelijkmatige waterverdeling. De sproeierbodem is afgestemd op het gebruikte filtermateriaal en ondersteunt zowel het normale filterproces als de latere terugspoeling.
Een constante waterstand boven het filterbed zorgt voor stabiele hydraulische omstandigheden. Hierdoor worden drukschommelingen verminderd, worden ontgassingsverschijnselen in het filterbed voorkomen en wordt een gelijkmatige filtersnelheid bereikt.
Foto: Basisopbouw van het ALMA BHU MMF-meerlaagsfilter
Filtratie van boven naar beneden
Tijdens het filtratieproces wordt het water gelijkmatig over het filteroppervlak verdeeld en stroomt het van boven naar beneden door het meerlaagse filterbed.
Daarbij worden onder andere verwijderd:
- zwevende deeltjes,
- troebelingen,
- Vlokresten afkomstig van neerslag en vlokvorming,
- minerale deeltjes,
- organische deeltjes,
- Algenbestanddelen,
- uit te filteren stoffen,
- in deeltjes gebonden verontreinigende stoffen.
De bovenste antracietlaag vangt vooral de grovere deeltjes op en voorkomt dat de fijnere zandlaag te snel verstopt raakt. De onderliggende zandlaag zorgt voor de fijne filtratie. Het steungrind stabiliseert het filterbed en beschermt de spuitmondbodem.
Door deze getrapte structuur wordt de belasting over de gehele filterdiepte verdeeld. Dit vermindert de toename van het drukverlies, verlengt de levensduur van het filter en zorgt voor een constante kwaliteit van het filtraat.
Toepassing bij de behandeling van drinkwater, rivierwater en oppervlaktewater
Bij de behandeling van drinkwater en oppervlaktewater wordt de ALMA BHU MMF vaak ingezet na een neerslag-, flocculatie- en bezinkingsfase. Na de chemisch-fysische voorbehandeling kunnen er ondanks de bezinking nog zeer fijne restvlokken, troebelheidsdeeltjes of andere deeltjes in het water achterblijven.
De meerlaagse filtratie vervult hier een belangrijke veiligheidsfunctie. Deze vermindert de resterende deeltjesbelasting en zorgt voor een stabiele kwaliteit van het toevoerwater naar de daaropvolgende procesfasen.
Typische toepassingen in de waterzuivering zijn:
- Drinkwaterbehandeling,
- Behandeling van rivierwater,
- Behandeling van oppervlaktewater,
- Behandeling van zeewater en stuwmeerwater,
- Behandeling van proceswater,
- Nafiltratie na neerslag en flocculatie,
- Voorfiltratie vóór de actieve-koolfiltratie,
- Voorfiltratie vóór de ozonbehandeling,
- Voorfiltratie vóór ultrafiltratie of membraaninstallaties.
Een goed ontworpen meerlaagse filtratie beschermt de daaropvolgende processen tegen het binnendringen van deeltjes, vermindert storingen en verbetert de algehele stabiliteit van de waterzuiveringsinstallatie.
Toepassing in de industriële en gemeentelijke afvalwaterzuivering
Naast de klassieke waterzuivering is de ALMA BHU MMF ook geschikt voor talrijke toepassingen in de afvalwaterzuivering. Met name wanneer grenswaarden voor zwevende stoffen, troebelheid of uitfilterbare stoffen strikt moeten worden nageleefd, biedt de meerlaagse filtratie een robuuste en beproefde oplossing.
Bij de afvalwaterzuivering kan de ALMA BHU MMF worden ingezet als een nabehandelingstap, bijvoorbeeld na een chemisch-fysische behandeling, na sedimentatietappen of als polishing-stap vóór de lozing.
Typische toepassingen op het gebied van afvalwater zijn:
- Nafiltratie na chemisch-fysische afvalwaterzuivering,
- Verwijdering van zwevende stoffen,
- Naleving van grenswaarden voor uitfilterbare stoffen (AFS),
- Vermindering van troebelheid in het afvoerwater,
- Verwijdering van restvlokken na neerslag en flocculatie,
- Polijstfase vóór directe inleiding,
- Nabehandeling van industrieel procesafvalwater,
- Filtratie van circulatiewater en bedrijfswater,
- Vermindering van de in deeltjes gebonden BZV-, metaal- of fosforgehaltes,
- Beschermingsniveau vóór actieve-koolfiltratie of membraanprocessen.
Juist voor bedrijven die hun afvalwater rechtstreeks lozen, kan een stabiele filtratiefase van cruciaal belang zijn om op betrouwbare wijze te voldoen aan de wettelijke eisen inzake de kwaliteit van het afvalwater. De ALMA BHU MMF kan daarbij helpen om de resterende deeltjesbelasting te verminderen en de bedrijfszekerheid van de daaropvolgende zuiveringsfasen te vergroten.
Foto: Sproeibodem en afvoergoot van het ALMA BHU MMF-actieve-koolfilter
Automatische terugspoeling voor een blijvend stabiele filterprestatie
Naarmate de filter langer in gebruik is, hopen zich vaste deeltjes op in het filterbed. Hierdoor neemt de hydraulische weerstand toe en stijgt het drukverschil. Om de oorspronkelijke filtercapaciteit te herstellen, wordt het filter regelmatig teruggespoeld.
De terugspoeling van de ALMA BHU MMF vindt automatisch plaats volgens vastgestelde bedrijfsparameters. De activering kan tijd- of belastingafhankelijk plaatsvinden, bijvoorbeeld wanneer een vastgesteld filterinterval is bereikt of wanneer de drukverschil in het filterbed toeneemt.
Het terugspoelen verloopt in verschillende op elkaar afgestemde stappen:
- verlaging van het waterpeil,
- Luchtspoeling om het filterbed los te maken,
- Ontluchting en stabilisatie,
- Spoelsysteem voor het afvoeren van de vaste stoffen,
- Infiltratie of afvoer van het eerste filtraat ter stabilisatie van de kwaliteit van het filtraat.
Het gescheiden gebruik van lucht en water is bij meerlaagse filters bijzonder belangrijk. Aangezien antraciet, zand en steungrind verschillende dichtheden en korrelgroottes hebben, kan een voortdurende gecombineerde lucht-/waterspoeling leiden tot vermenging van de filterlagen of tot het wegspoelen van lichtere filtermaterialen. De ALMA BHU MMF werkt daarom met een sequentiële terugspoelprocedure, waarbij lucht en water doelgericht in afzonderlijke fasen worden ingezet.
Infiltratie ter stabilisatie van de kwaliteit van het filtraat
Na het terugspoelen is het filterbed mechanisch gereinigd, maar de kwaliteit van het filtraat stabiliseert zich pas na een korte opstartfase. Bij het opnieuw infiltreren wordt het filter weer in bedrijf gesteld met een lagere filtersnelheid.
Tijdens deze fase kunnen zich opnieuw fijne deeltjes en colloïdale stoffen op het filtermateriaal afzetten. Hierdoor wordt een verhoogde troebelheidsafvoer voorkomen, voordat het filter weer volledig overgaat naar de normale bedrijfsmodus.
Infiltratie kan, in vergelijking met het klassieke afvoeren van het eerste filtraat, het waterverlies verminderen en de onderbreking van het filtratieproces verkorten. Dit is met name bij grote waterzuiveringsinstallaties en bij concepten met een gesloten kringloop een belangrijk aspect voor een duurzame bedrijfsvoering.
Wat gebeurt er met het spoelwater?
Het terugspoelafvalwater bevat de vaste stoffen die uit het filterbed zijn afgevoerd. Bij de ALMA BHU MMF wordt het via aparte terugspoelkanalen opgevangen en naar een verdere zuivering geleid.
Afhankelijk van het installatieconcept kan het spoelafvalwater worden teruggevoerd naar een voorafgaande zuiveringsfase, bijvoorbeeld een lamellenbezinker, of afzonderlijk worden gezuiverd. Bij drinkwatertoepassingen kan bovendien een verdere zuivering worden voorzien, bijvoorbeeld door middel van ultrafiltratie, voordat het water weer in het proces wordt teruggevoerd.
Hierdoor kunnen waterverliezen worden beperkt en kan de totale waterbalans van de installatie worden verbeterd.
Foto: ALMA BHU MMF-meerlaagsfilter tijdens het terugspoelen
ALMA BHU-actieve-koolfiltratie als nabehandeling
In meertrapsinstallaties kan de ALMA BHU MMF worden gecombineerd met een achtergeschakelde ALMA BHU-actieve-koolfiltratie. Terwijl de meerlaagse filtratie vooral deeltjes, zwevende stoffen en troebelheid verwijdert, zorgt de actieve-koolfiltratie voor de verdere adsorptie van opgeloste stoffen.
Actieve-koolfiltratie wordt doorgaans toegepast om het gehalte aan de volgende stoffen te verminderen:
- opgeloste organische stoffen,
- adsorbeerbare organische verbindingen,
- geur- en smaakstoffen,
- organische sporenstoffen,
- microverontreinigingen,
- Restsubstanties na eerdere zuiveringsfasen.
In het beschreven installatieconcept zijn de actieve-koolfilters qua constructie en hydrauliek vergelijkbaar met de meerlaagse filters, maar dan met een enkellaags filterbed van gegranuleerde actieve kool. Vóór de actieve-koolfiltratie kan zuurstof worden gedoseerd om een constante zuurstofverzadiging in de toevoer te waarborgen.
Actieve-koolfiltratie bij de water- en afvalwaterzuivering
Filtratie met actieve kool is zowel bij de drinkwaterzuivering als bij de afvalwaterzuivering een belangrijk proces voor de verdere verwijdering van opgeloste organische stoffen.
Bij de drinkwaterzuivering kan actieve kool worden gebruikt om geur- en smaakstoffen, natuurlijke organische verbindingen en adsorbeerbare sporenstoffen te verminderen. In combinatie met een voorafgaande meerlaagse filtratie wordt de actieve kool beschermd tegen deeltjesverontreiniging, waardoor de levensduur en de doeltreffendheid ervan kunnen worden verbeterd.
Bij de afvalwaterzuivering wint actieve-koolfiltratie aan belang, met name bij de verwijdering van sporenstoffen. Deze techniek kan worden ingezet als aanvullende zuiveringsfase om microverontreinigingen, organische reststoffen of adsorbeerbare sporenstoffen te verminderen. Typische toepassingen zijn gemeentelijke zuiveringsinstallaties, industriële lozingen of procesafvalwater waarvoor strenge eisen gelden wat betreft de kwaliteit van het afvoerwater.
De combinatie van meerlaagse filtratie en actieve-koolfiltratie biedt hierbij een duidelijk procestechnisch voordeel: de meerlaagse filtratie vermindert de deeltjesbelasting, terwijl de actieve-koolfiltratie opgeloste organische stoffen adsorbeert.
Voordelen van de ALMA BHU MMF meerlaagse filtratie
De ALMA BHU MMF combineert beproefde filtratietechniek met een doordacht hydraulisch en operationeel ontwerp.
De belangrijkste voordelen zijn:
- betrouwbare verwijdering van zwevende stoffen, troebelheid en restvlokken,
- hoge opnamecapaciteit voor vaste stoffen dankzij de meerlaagse filteropbouw,
- gelijkmatige hydraulische waterverdeling,
- een constante filtersnelheid dankzij automatische regeling,
- een vastgelegde terugspoelprocedure met gescheiden gebruik van lucht en water,
- minder waterverlies door geoptimaliseerde infiltratie,
- Bescherming van de daaropvolgende zuiveringsfasen,
- Toepassing als polijstfase in de afvalwaterzuivering,
- Ondersteuning bij het naleven van grenswaarden voor zwevende stoffen,
- Combinatie met actieve-koolfiltratie voor het verwijderen van sporenstoffen,
- modulaire opbouw voor verschillende installatiecapaciteiten.
Conclusie: filtratie voor waterzuivering en afvalwaterbehandeling
De ALMA BHU MMF meerlaagse filtratie is een veelzijdige processtap voor het verwijderen van zwevende stoffen, deeltjes, troebelheid en vlokresten. Het is geschikt voor zowel de behandeling van drinkwater, rivierwater en oppervlaktewater als voor de industriële en gemeentelijke afvalwaterzuivering.
Bij de waterzuivering verbetert het de kwaliteit van het heldere water en beschermt het de daaropvolgende processen, zoals actieve-koolfiltratie, ozonbehandeling of membraantechniek. Bij de afvalwaterzuivering draagt het bij aan het naleven van de grenswaarden voor zwevende stoffen, vermindert het de resterende deeltjesbelasting en kan het worden ingezet als polijstfase vóór de directe lozing.
In combinatie met een ALMA BHU-actieve-koolfiltratie kan het proces bovendien worden ingezet voor het verwijderen van opgeloste organische stoffen en het elimineren van sporenstoffen. Daarmee biedt ALMAWATECH een modulair, robuust en flexibel uitbreidbaar filtratieconcept voor moderne water- en afvalwaterzuiveringsinstallaties.
Foto: ALMA BHU MMF-meerlaagsfilter in filtermodus
