Spis treści
Solidny system filtracji dostosowany do wymagających warunków jakości wody
Wymagania stawiane nowoczesnym instalacjom uzdatniania wody i oczyszczania ścieków stale rosną. Woda surowa pochodząca z rzek, jezior, zbiorników zaporowych lub wód powierzchniowych często podlega wahaniom sezonowym, zmiennym wskaźnikom zmętnienia oraz różnym stężeniom cząstek stałych. Jednocześnie przemysłowe i komunalne oczyszczalnie ścieków muszą spełniać coraz bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące jakości ścieków odprowadzanych, zawartości substancji zawieszonych, substancji śladowych oraz bezpośredniego zrzutu.
Dzięki wielowarstwowej filtracji ALMA BHU MMF firma ALMAWATECH oferuje solidną i modułową technologię filtracji przeznaczoną do uzdatniania wody pitnej, wody rzecznej, wody powierzchniowej oraz wody procesowej, a także do wymagających zastosowań w przemysłowym i komunalnym oczyszczaniu ścieków.
Filtracja wielowarstwowa niezawodnie usuwa zawiesiny, cząstki stałe, resztki kłaczków oraz zmętnienia. W połączeniu z zamontowanym za nią filtracją z węglem aktywnym ALMA BHU koncepcja instalacji może być dodatkowo wykorzystywana do redukcji rozpuszczonych składników organicznych, substancji śladowych podlegających adsorpcji oraz mikrozanieczyszczeń.
Czym jest wielowarstwowa filtracja ALMA BHU MMF?
Program ALMA BHU MMF to wielowarstwowy system filtrujący służący do mechanicznego oczyszczania wody i ścieków. Woda przeznaczona do oczyszczenia przepływa od góry do dołu przez warstwowo ułożone złoże filtracyjne. W trakcie tego procesu substancje zawieszone i cząstki stałe są zatrzymywane w materiale filtracyjnym.
Złoże filtracyjne zazwyczaj składa się z:
- Antracyt jako górna warstwa filtrująca,
- Drobny piasek jako dolna warstwa filtracyjna,
- Żwir podkładowy służący do stabilizacji złoża filtracyjnego oraz ochrony dna dyszowego.
Ta wielowarstwowa konstrukcja umożliwia prawdziwą filtrację głębinową. Grubsze cząstki są zatrzymywane przede wszystkim w górnej warstwie antracytu, natomiast drobniejsze cząstki osadzają się głębiej w złożu piaskowym. Dzięki temu wykorzystywana jest nie tylko powierzchnia filtracyjna, ale całe złoże filtracyjne.
Wynikiem tego są długie okresy eksploatacji filtrów, duża zdolność pochłaniania cząstek stałych oraz stabilna jakość filtratu.
Budowa techniczna systemu ALMA BHU MMF
System ALMA BHU MMF ma budowę modułową i może być wyposażony w kilka równolegle działających jednostek filtrujących. W opisanej konfiguracji filtry wielowarstwowe mają budowę dwukomórkową. Każdy filtr posiada określoną powierzchnię filtrującą i jest sterowany za pomocą własnego układu regulacji dopływu oraz pomiaru przepływu.
Woda napływająca jest rozdzielana hydraulicznie na moduły filtrujące za pośrednictwem kanałów grawitacyjnych, zasuw rynnowych i progów przelewowych. Zapewnia to równomierne zasilanie poszczególnych komór filtracyjnych.
Podczas procesu filtracji woda przepływa przez złoże filtracyjne z góry na dół. Pod materiałem filtracyjnym znajdują się płyty filtracyjne z dyszami, które zatrzymują medium filtracyjne, zapewniając jednocześnie równomierny rozkład wody. Dno z dyszami jest dostosowane do zastosowanego materiału filtracyjnego i wspomaga zarówno normalny proces filtracji, jak i późniejsze płukanie wsteczne.
Stały poziom wody nad złożem filtracyjnym zapewnia stabilne warunki hydrauliczne. Pozwala to ograniczyć wahania ciśnienia, zapobiegać zjawiskom odgazowywania w złożu filtracyjnym oraz uzyskać równomierną prędkość filtracji.
Zdjęcie: Podstawowa budowa filtra wielowarstwowego ALMA BHU MMF
Filtracja od góry do dołu
Podczas procesu filtracji woda jest równomiernie rozprowadzana na powierzchni filtracyjnej i przepływa przez wielowarstwowe złoże filtracyjne od góry do dołu.
W ramach tej procedury usuwa się między innymi:
- Ciała zawieszone,
- Zmętnienia,
- Resztki kłaczków powstałe w wyniku strącania i flokulacji,
- cząsteczki mineralne,
- cząstki organiczne,
- Składniki alg,
- substancje, które można odfiltrować,
- zanieczyszczenia związane z cząstkami stałymi.
Górna warstwa antracytowa wychwytuje przede wszystkim grubsze cząstki i zapobiega zbyt szybkiemu zanieczyszczeniu warstwy drobnego piasku. Leżąca poniżej warstwa piasku zapewnia filtrację drobną. Żwir podtrzymujący stabilizuje złoże filtracyjne i chroni dno dyszowe.
Dzięki tej warstwowej strukturze obciążenie rozkłada się na całej głębokości filtra. Ogranicza to wzrost straty ciśnienia, wydłuża okres eksploatacji filtra oraz zapewnia stałą jakość filtratu.
Zastosowanie w uzdatnianiu wody pitnej, wody rzecznej i wód powierzchniowych
W procesie uzdatniania wody pitnej i wód powierzchniowych urządzenie ALMA BHU MMF jest często stosowane po etapie strącania, flokulacji i sedymentacji. Po fizykochemicznej obróbce wstępnej w wodzie mogą pozostać, pomimo sedymentacji, nawet najdrobniejsze resztki kłaczków, cząstki powodujące zmętnienie lub inne cząstki stałe.
Filtracja wielowarstwowa pełni tutaj ważną funkcję zabezpieczającą. Zmniejsza ona pozostałe stężenie cząstek stałych i zapewnia stabilną jakość zasilania kolejnych etapów procesu.
Typowe zastosowania w uzdatnianiu wody to:
- Uzdatnianie wody pitnej,
- Oczyszczanie wody rzecznej,
- Oczyszczanie wód powierzchniowych,
- Uzdatnianie wody morskiej i wody z zapór,
- Oczyszczanie wody procesowej,
- Filtracja końcowa po strącaniu i flokulacji,
- Filtracja wstępna przed filtracją z wykorzystaniem węgla aktywnego,
- Filtracja wstępna przed ozonowaniem,
- Filtracja wstępna przed ultrafiltracją lub instalacjami membranowymi.
Odpowiednio zaprojektowany system filtracji wielowarstwowej chroni kolejne etapy procesu przed przedostawaniem się cząstek stałych, ogranicza awarie oraz poprawia ogólną stabilność pracy stacji uzdatniania wody.
Zastosowanie w przemyślnym i komunalnym oczyszczaniu ścieków
Oprócz klasycznego uzdatniania wody urządzenie ALMA BHU MMF nadaje się również do wielu zastosowań w zakresie oczyszczania ścieków. Filtracja wielowarstwowa stanowi solidne i sprawdzone rozwiązanie zwłaszcza tam, gdzie konieczne jest bezbłędne przestrzeganie wartości granicznych dotyczących zawiesin, zmętnienia lub substancji podlegających filtracji.
W procesie oczyszczania ścieków urządzenie ALMA BHU MMF może być stosowane jako końcowy etap filtracji, na przykład po oczyszczaniu fizykochemicznym, po etapach sedymentacji lub jako etap oczyszczania końcowego przed odprowadzeniem ścieków.
Typowe zastosowania w zakresie oczyszczania ścieków to:
- Filtracja końcowa po fizykochemicznym oczyszczaniu ścieków,
- Usuwanie zawiesin,
- Przestrzeganie wartości granicznych dla substancji podlegających filtracji (AFS),
- Zmniejszenie zmętnienia w odpływie,
- Usuwanie resztek kłaczków po strącaniu i flokulacji,
- Etap polerowania przed bezpośrednim wprowadzeniem,
- Oczyszczanie ścieków przemysłowych pochodzących z procesów produkcyjnych,
- Filtracja wody obiegowej i wody użytkowej,
- Zmniejszenie zawartości CSB, metali lub fosforu związanych z cząstkami stałymi,
- Etap ochrony poprzedzający filtrację węglem aktywnym lub proces membranowy.
Szczególnie w przypadku podmiotów dokonujących bezpośredniego zrzutu stabilny etap filtracji może mieć decydujące znaczenie dla niezawodnego spełnienia wymogów urzędowych dotyczących jakości ścieków. Urządzenie ALMA BHU MMF może pomóc w zmniejszeniu pozostałego obciążenia cząstkami stałymi oraz w zwiększeniu bezpieczeństwa eksploatacji kolejnych etapów oczyszczania.
Zdjęcie: Dno z dyszami i rynna odpływowa filtra z węglem aktywnym ALMA BHU MMF
Automatyczne płukanie wsteczne zapewniające stałą i stabilną wydajność filtra
Wraz z wydłużaniem się czasu pracy w złożu filtracyjnym osadzają się cząstki stałe. Powoduje to wzrost oporu hydraulicznego oraz wzrost różnicy ciśnień. Aby przywrócić pierwotną wydajność filtra, należy go regularnie poddawać płukaniu wstecznemu.
Płukanie wsteczne urządzenia ALMA BHU MMF odbywa się automatycznie zgodnie z określonymi parametrami eksploatacyjnymi. Uruchomienie może nastąpić w oparciu o czas lub obciążenie, na przykład po osiągnięciu ustalonego odstępu czasowego między filtracjami lub w przypadku wzrostu ciśnienia różnicowego w złożu filtracyjnym.
Płukanie wsteczne odbywa się w kilku skoordynowanych ze sobą etapach:
- Obniżenie poziomu wody,
- Płukanie powietrzem w celu spulchnienia złoża filtracyjnego,
- Odpowietrzanie i uspokajanie,
- Płukanie wodą w celu usunięcia substancji stałych,
- Infiltracja lub odrzucenie pierwszego filtratu w celu ustabilizowania jakości filtratu.
W przypadku filtrów wielowarstwowych szczególnie ważne jest oddzielne stosowanie powietrza i wody. Ponieważ antracyt, piasek i żwir podtrzymujący mają różną gęstość i wielkość ziaren, długotrwałe stosowanie połączonego płukania powietrzem i wodą może prowadzić do wymieszania warstw filtracyjnych lub do wypłukiwania lżejszych materiałów filtracyjnych. Dlatego też urządzenie ALMA BHU MMF działa w oparciu o sekwencyjny algorytm płukania wstecznego, w którym powietrze i woda są celowo stosowane w oddzielnych fazach.
Infiltracja w celu stabilizacji jakości filtratu
Po przepłukaniu wstecznym złoże filtracyjne zostaje oczyszczone mechanicznie, jednak jakość filtratu stabilizuje się dopiero po krótkiej fazie ponownego uruchomienia. Podczas fazy filtrowania filtr ponownie uruchamia się z obniżoną prędkością filtracji.
W tej fazie drobne cząstki i substancje koloidalne mogą ponownie osadzać się na materiale filtracyjnym. Pozwala to uniknąć zwiększonego wydzielania mętności, zanim filtr ponownie przejdzie w tryb pracy normalnej.
W porównaniu z klasycznym sposobem odrzucania pierwszego filtratu, filtracja z odzyskiem pozwala ograniczyć straty wody oraz skrócić czas przerwy w procesie filtracji. Jest to szczególnie istotny aspekt zrównoważonej eksploatacji w przypadku dużych stacji uzdatniania wody oraz w systemach obiegu zamkniętego.
Co dzieje się ze ściekami powstałymi podczas płukania wstecznego?
Woda ściekowa z płukania wstecznego zawiera cząstki stałe wypłukane ze złoża filtracyjnego. W przypadku urządzenia ALMA BHU MMF jest ona zbierana za pośrednictwem oddzielnych kanałów płukania wstecznego i kierowana do dalszego oczyszczania.
W zależności od koncepcji instalacji woda ściekowa z płukania wstecznego może zostać skierowana do poprzedniego etapu oczyszczania, na przykład do osadnika lamelowego, lub poddana oddzielnemu oczyszczaniu. W przypadku zastosowań związanych z wodą pitną można dodatkowo przewidzieć dalsze oczyszczanie, na przykład poprzez ultrafiltrację, zanim woda zostanie ponownie wprowadzona do procesu.
W ten sposób można ograniczyć straty wody i poprawić ogólny bilans wodny instalacji.
Zdjęcie: Filtr wielowarstwowy ALMA BHU MMF podczas płukania wstecznego
Filtracja węglem aktywnym ALMA BHU jako końcowy etap oczyszczania
W wielostopniowych systemach oczyszczania urządzenie ALMA BHU MMF można połączyć z zainstalowanym za nim filtrem z węglem aktywnym ALMA BHU. Podczas gdy filtracja wielowarstwowa usuwa przede wszystkim cząstki stałe, zawiesiny i zmętnienia, filtracja z węglem aktywnym zapewnia dalszą adsorpcję substancji rozpuszczonych.
Filtracja z wykorzystaniem węgla aktywnego jest zazwyczaj stosowana w celu redukcji:
- substancjach organicznych w stanie rozpuszczonym,
- związków organicznych podlegających adsorpcji,
- substancje zapachowe i smakowe,
- organicznych substancji śladowych,
- mikrozanieczyszczenia,
- Zanieczyszczenia resztkowe po wcześniejszych etapach oczyszczania.
W opisanej koncepcji instalacji filtry z węglem aktywnym są pod względem konstrukcyjnym i hydraulicznym podobne do filtrów wielowarstwowych, jednak wyposażone są w jednowarstwowe złoże filtracyjne złożone z granulatu węgla aktywnego. Przed filtracją węglem aktywnym można przeprowadzić dozowanie tlenu w celu zapewnienia stałego nasycenia tlenem w dopływie.
Filtracja z wykorzystaniem węgla aktywnego w uzdatnianiu wody i oczyszczaniu ścieków
Filtracja węglem aktywnym stanowi ważną metodę dalszego usuwania rozpuszczonych substancji organicznych zarówno w procesie uzdatniania wody pitnej, jak i w oczyszczaniu ścieków.
W procesie uzdatniania wody pitnej węgiel aktywny może być stosowany w celu redukcji substancji powodujących nieprzyjemny zapach i smak, naturalnych związków organicznych oraz adsorbowalnych substancji śladowych. W połączeniu z poprzedzającą go filtracją wielowarstwową węgiel aktywny jest chroniony przed zanieczyszczeniami cząsteczkowymi, co pozwala wydłużyć jego żywotność i zwiększyć skuteczność działania.
W dziedzinie oczyszczania ścieków filtracja na węglu aktywnym zyskuje na znaczeniu, zwłaszcza w zakresie eliminacji substancji śladowych. Może ona służyć jako dodatkowy etap oczyszczania w celu redukcji mikrozanieczyszczeń, pozostałości substancji organicznych lub substancji śladowych podlegających adsorpcji. Typowe zastosowania obejmują komunalne oczyszczalnie ścieków, przemysłowe punkty bezpośredniego zrzutu ścieków oraz ścieki technologiczne, w przypadku których obowiązują podwyższone wymagania dotyczące jakości ścieków odprowadzanych.
Połączenie filtracji wielowarstwowej i filtracji z wykorzystaniem węgla aktywnego zapewnia w tym przypadku wyraźną zaletę technologiczną: filtracja wielowarstwowa zmniejsza zawartość cząstek stałych, podczas gdy filtracja z wykorzystaniem węgla aktywnego adsorbuje rozpuszczone składniki organiczne.
Zalety wielowarstwowej filtracji ALMA BHU MMF
Urządzenie ALMA BHU MMF łączy w sobie sprawdzoną technologię filtracji z przemyślanym układem hydraulicznym i konstrukcją zapewniającą optymalną eksploatację.
Główne zalety to:
- skuteczne usuwanie cząstek zawieszonych, zmętnień i resztek kłaczków,
- wysoka zdolność pochłaniania cząstek stałych dzięki wielowarstwowej konstrukcji filtra,
- równomierne rozprowadzanie wody za pomocą układu hydraulicznego,
- stała prędkość filtrowania dzięki automatycznej regulacji,
- zdefiniowana logika płukania wstecznego z oddzielnym wykorzystaniem powietrza i wody,
- zmniejszone straty wody dzięki zoptymalizowanemu procesowi infiltracji,
- Ochrona kolejnych etapów przetwarzania,
- Zastosowanie jako etap oczyszczania końcowego w procesie oczyszczania ścieków,
- Wsparcie w zakresie przestrzegania wartości granicznych dla substancji zawieszonych,
- Połączenie z filtracją na węglu aktywnym w celu eliminacji substancji śladowych,
- modułowa konstrukcja dostosowana do różnych wydajności instalacji.
Podsumowanie: Filtracja w uzdatnianiu wody i oczyszczaniu ścieków
System Filtracja wielowarstwowa ALMA BHU MMF stanowi wszechstronny etap procesu służący do usuwania zawiesin, cząstek stałych, zmętnień oraz pozostałości kłaczków. Nadaje się zarówno do uzdatniania wody pitnej, rzeki oraz wód powierzchniowych, jak i do oczyszczania ścieków przemysłowych i komunalnych.
W procesie uzdatniania wody poprawia ona jakość wody czystej oraz chroni kolejne etapy procesu, takie jak filtracja węglem aktywnym, ozonowanie czy technologia membranowa. W procesie oczyszczania ścieków przyczynia się do zachowania dopuszczalnych wartości stężenia substancji zawieszonych, zmniejsza pozostałe stężenie cząstek stałych i może być stosowana jako etap oczyszczania końcowego przed bezpośrednim odprowadzeniem ścieków.
W połączeniu z filtracją na węgiel aktywny ALMA BHU proces ten można dodatkowo wykorzystać do usuwania rozpuszczonych substancji organicznych oraz eliminacji substancji śladowych. W ten sposób firma ALMAWATECH oferuje modułową, solidną i elastyczną koncepcję filtracji, którą można rozbudowywać, przeznaczoną dla nowoczesnych instalacji uzdatniania wody i oczyszczania ścieków.
Zdjęcie: Filtr wielowarstwowy ALMA BHU MMF w trybie filtrowania
