Obsah
Odolná filtrácia pre náročné požiadavky na kvalitu vody
Požiadavky na moderné zariadenia na úpravu vody a čistenie odpadových vôd sa neustále zvyšujú. Surová voda z riek, jazier, priehrad alebo povrchových vôd je často vystavená sezónnym výkyvom, meniacim sa hodnotám zákalnosti a rôznym množstvám suspendovaných častíc. Zároveň musia priemyselné a komunálne čistiarne odpadových vôd spĺňať čoraz prísnejšie požiadavky na kvalitu vypúšťanej vody, suspendované látky, stopové látky a priame vypúšťanie.
S viacvrstvovou filtráciou ALMA BHU MMF spoločnosť ALMAWATECH ponúka robustnú a modulárne koncipovanú filtračnú technológiu pre úpravu pitnej vody, riečnej vody, povrchovej vody, procesnej vody, ako aj pre náročné aplikácie v oblasti priemyselného a komunálneho čistenia odpadových vôd.
Viacvrstvová filtrácia spoľahlivo odstraňuje suspendované látky, častice, zvyšky vločiek a zákal. V kombinácii s následne zapojenou filtráciou s aktívnym uhlím ALMA BHU možno tento systém využiť aj na redukciu rozpustených organických látok, adsorbovateľných stopových látok a mikropolutantov.
Čo je viacvrstvová filtrácia ALMA BHU MMF?
Die ALMA BHU MMF je viacvrstvový filtračný systém určený na mechanické jemné čistenie vody a odpadových vôd. Voda, ktorá sa má čistiť, preteká zhora nadol cez stupňovito usporiadané filtračné lôžko. Pri tom sa v filtračnom materiáli zachytávajú suspendované látky a častice.
Filtračné lôžko sa zvyčajne skladá z:
- antracit ako vrchná filtračná vrstva,
- Jemný piesok ako spodná filtračná vrstva,
- Podkladový štrk na stabilizáciu filtračného loža a ochranu dna trysiek.
Táto viacvrstvová konštrukcia umožňuje skutočnú hĺbkovú filtráciu. Hrubšie častice sa zachytávajú predovšetkým v hornej vrstve antracitu, zatiaľ čo jemnejšie častice sa usadzujú hlbšie v pieskovom lôžku. Vďaka tomu sa využíva nielen filtračný povrch, ale aj celé filtračné lôžko.
Výsledkom sú dlhé prevádzkové doby filtra, vysoká kapacita zachytávania tuhých častíc a stabilná kvalita filtrátu.
Technická konštrukcia ALMA BHU MMF
Systém ALMA BHU MMF má modulárnu konštrukciu a môže byť vybavený viacerými filtračnými jednotkami pracujúcimi paralelne. V opísanom vyhotovení sú viacvrstvové filtre navrhnuté ako dvojité komory. Každý jednotlivý filter má definovanú filtračnú plochu a je riadený vlastným regulátorom prívodu a meraním prietoku.
Prúdiaca voda sa hydraulicky rozdeľuje na filtračné moduly prostredníctvom gravitačných kanálov, uzáverov žľabov a prepadových hrádzí. Tým sa zabezpečuje rovnomerné napájanie jednotlivých filtračných buniek.
Pri filtrácii voda preteká zhora nadol cez filtračné lože. Pod filtračným materiálom sa nachádzajú filtračné dosky s tryskami, ktoré zadržiavajú filtračné médium a zároveň zabezpečujú rovnomerné rozdelenie vody. Dno s tryskami je prispôsobené použitému filtračnému materiálu a podporuje nielen bežnú filtráciu, ale aj následné spätné preplachovanie.
Konštantná hladina vody nad filtračným ložom zabezpečuje stabilné hydraulické podmienky. Tým sa znižujú kolísania tlaku, zabraňuje sa odplyňovaniu vo filtračnom loži a dosahuje sa rovnomerná rýchlosť filtrácie.
Foto: Základná konštrukcia viacvrstvového filtra ALMA BHU MMF
Filtrácia zhora nadol
Počas filtračného procesu sa voda rovnomerne rozdeľuje po filtračnej ploche a preteká viacvrstvovým filtračným ložom zhora nadol.
Pri tom sa okrem iného odstránia:
- zavesené častice,
- Zakalenie,
- Zvyšky vločiek vzniknuté pri zrážaní a flokulácii,
- minerálne častice,
- organické častice,
- Zložky rias,
- látky, ktoré sa dajú odfiltrovať,
- znečisťujúce látky viazané v podobe častíc.
Horná antracitová vrstva zachytáva predovšetkým hrubšie častice a zabraňuje príliš rýchlemu zanášaniu jemnejšej pieskovej vrstvy. Pod ňou sa nachádzajúca piesková vrstva zabezpečuje jemnú filtráciu. Podporný štrk stabilizuje filtračné lôžko a chráni dno trysiek.
Vďaka tejto stupňovitej štruktúre sa zaťaženie rozloží po celej hĺbke filtra. To obmedzuje nárast tlakovej straty, predlžuje životnosť filtra a zaisťuje stabilnú kvalitu filtrátu.
Využitie pri úprave pitnej vody, riečnej vody a povrchovej vody
Pri úprave pitnej vody a povrchovej vody sa zariadenie ALMA BHU MMF často používa po fáze zrážania, flokulácie a sedimentácie. Po chemicko-fyzikálnej predúprave môžu vo vode napriek sedimentácii zostať aj tie najjemnejšie zvyškové flokuly, zložky zakalenia alebo častice.
Viacvrstvová filtrácia tu plní dôležitú bezpečnostnú funkciu. Znižuje zvyškové množstvo častíc a zabezpečuje stabilnú kvalitu prívodu do nasledujúcich fáz spracovania.
Typické použitia v oblasti úpravy vody sú:
- Úprava pitnej vody,
- Úprava riečnej vody,
- Úprava povrchovej vody,
- Úprava morskej vody a vody z priehrad,
- Úprava procesnej vody,
- Dodatočná filtrácia po zrážaní a flokulácii,
- Predfiltrácia pred filtráciou aktívnym uhlím,
- Predfiltrácia pred ozonizáciou,
- Predfiltrácia pred ultrafiltráciou alebo membránovými zariadeniami.
Dobre navrhnutá viacvrstvová filtrácia chráni následné procesy pred vniknutím častíc, znižuje počet prevádzkových porúch a zlepšuje celkovú stabilitu zariadenia na úpravu vody.
Využitie pri priemyselnom a komunálnom čistení odpadových vôd
Okrem klasickej úpravy vody je systém ALMA BHU MMF vhodný aj pre množstvo aplikácií v oblasti čistenia odpadových vôd. Viacvrstvová filtrácia ponúka spoľahlivé a osvedčené riešenie najmä tam, kde je potrebné spoľahlivo dodržiavať limitné hodnoty pre suspendované látky, zákal alebo filtrovateľné látky.
Pri čistení odpadových vôd sa zariadenie ALMA BHU MMF môže použiť ako následná filtračná fáza, napríklad po chemicko-fyzikálnom čistení, po sedimentačných fázach alebo ako finálna fáza pred vypúšťaním.
Typické použitia v oblasti odpadových vôd sú:
- Dodatočná filtrácia po chemicko-fyzikálnej úprave odpadových vôd,
- Odstraňovanie suspendovaných látok,
- Dodržiavanie limitných hodnôt pre látky, ktoré je možné odfiltrovať (AFS),
- Zníženie zákalov v odtoku,
- Odstránenie zvyškových vločiek po zrážaní a flokulácii,
- Fáza leštenia pred priamym vpustením,
- Dodatočné čistenie priemyselných odpadových vôd,
- Filtrácia cirkulačnej vody a prevádzkovej vody,
- Zníženie obsahu CSB, kovov alebo fosforu viazaných v častiach,
- Úroveň ochrany pred filtráciou aktívnym uhlím alebo membránovým procesom.
Najmä pre subjekty, ktoré vypúšťajú odpadovú vodu priamo do životného prostredia, môže byť stabilný filtračný stupeň rozhodujúci pre spoľahlivé dodržiavanie úradných požiadaviek na kvalitu vypúšťanej vody. Systém ALMA BHU MMF môže prispieť k zníženiu zvyškového zaťaženia časticami a k zvýšeniu prevádzkovej bezpečnosti následných čistiacich stupňov.
Foto: Dno s tryskami a odtoková žľab filtra s aktívnym uhlím ALMA BHU MMF
Automatické spätné preplachovanie pre trvalo stabilný výkon filtra
S narastajúcou dobou prevádzky sa v filtračnom loži usadzujú tuhé častice. V dôsledku toho stúpa hydraulický odpor a zvyšuje sa diferenčný tlak. Na obnovenie pôvodnej filtračnej výkonnosti sa filter pravidelne preplachuje.
Spätné preplachovanie zariadenia ALMA BHU MMF prebieha automaticky podľa definovaných prevádzkových parametrov. Spustenie môže byť časovo alebo záťažovo závislé, napríklad pri dosiahnutí stanoveného intervalu filtrácie alebo pri náraste diferenčného tlaku vo filtračnom lôžku.
Spätné preplachovanie prebieha v niekoľkých navzájom zosúladených krokoch:
- Zníženie hladiny vody,
- Preplachovanie vzduchom na uvoľnenie filtračného loža,
- Odvetranie a stabilizácia,
- Vodné splachovanie na odvod tuhých látok,
- Infiltrácia alebo odvod prvého filtrátu na stabilizáciu kvality filtrátu.
Oddelené použitie vzduchu a vody je pri viacvrstvových filtroch obzvlášť dôležité. Keďže antracit, piesok a podkladový štrk majú rôzne hustoty a veľkosti zŕn, trvalé kombinované preplachovanie vzduchom a vodou môže viesť k premiešaniu filtračných vrstiev alebo k vyplavovaniu ľahších filtračných materiálov. Filtračný systém ALMA BHU MMF preto pracuje na princípe sekvenčného spätného preplachovania, pri ktorom sa vzduch a voda cielene používajú v oddelených fázach.
Infiltrácia na stabilizáciu kvality filtrátu
Po spätnom prepláchnutí je filtračné lôžko mechanicky vyčistené, kvalita filtrátu sa však stabilizuje až po krátkej fáze opätovného spustenia. Pri začatí filtrácie sa filter opäť uvedie do prevádzky so zníženou rýchlosťou filtrácie.
Počas tejto fázy sa na filtračnom materiáli môžu opäť usadzovať jemné častice a koloidné látky. Tým sa zabráni zvýšenému úniku zákalov, kým sa filter opäť úplne nevráti do bežnej prevádzky.
V porovnaní s klasickým vypúšťaním prvého filtrátu môže filtrácia znížiť straty vody a skrátiť prestávky vo filtračnom procese. Ide o dôležitý aspekt udržateľnej prevádzky, najmä v prípade veľkých čističiek vody a systémov s cirkuláciou vody.
Čo sa stane s odpadovou vodou z preplachovania?
Odpadová voda z preplachovania obsahuje tuhé častice vyplavené z filtračného loža. V prípade zariadenia ALMA BHU MMF sa táto voda zbiera cez samostatné preplachovacie kanály a odvádza sa na ďalšie spracovanie.
V závislosti od koncepcie zariadenia môže byť odpadová voda z preplachovania vrátená do predchádzajúcej fázy čistenia, napríklad do lamelového usadzovača, alebo môže byť čistená samostatne. Pri aplikáciách s pitnou vodou je možné navyše zabezpečiť ďalšie čistenie, napríklad prostredníctvom ultrafiltrácie, predtým, ako sa voda opäť vráti do procesu.
Týmto spôsobom je možné znížiť straty vody a zlepšiť celkovú vodnú bilanciu zariadenia.
Foto: Viacvrstvový filter ALMA BHU MMF počas spätného preplachovania
Filtrácia aktívnym uhlím ALMA BHU ako následná fáza úpravy
V konceptoch viacstupňových zariadení je možné kombinovať ALMA BHU MMF s následnou filtráciou aktívnym uhlím ALMA BHU. Kým viacvrstvová filtrácia odstraňuje predovšetkým častice, suspendované látky a zákal, filtrácia aktívnym uhlím zabezpečuje ďalšiu adsorpciu rozpustených zložiek.
Filtrácia pomocou aktívneho uhlia sa zvyčajne používa na zníženie obsahu:
- rozpustené organické látky,
- adsorbovateľných organických zlúčenín,
- aromatické a chuťové látky,
- organických stopových látok,
- mikroznečisťujúcich látok,
- Zvyškové zaťaženie po predchádzajúcich fázach úpravy.
V opísanej koncepcii zariadenia sú filtre s aktívnym uhlím konštrukčne a hydraulicky podobné viacvrstvovým filtrom, avšak s jednovrstvovým filtračným lôžkom z granulovaného aktívneho uhlia. Pred filtráciou aktívnym uhlím je možné uskutočniť dávkovanie kyslíka, aby sa zabezpečila konštantná saturácia kyslíkom v prívodnom potrubí.
Filtrácia pomocou aktívneho uhlia pri úprave vody a čistenie odpadových vôd
Filtrácia pomocou aktívneho uhlia je dôležitým postupom na ďalšie odstraňovanie rozpustených organických látok tak pri úprave pitnej vody, ako aj pri čistení odpadových vôd.
Pri úprave pitnej vody sa môže aktívne uhlie použiť na redukciu látok spôsobujúcich zápach a chuť, prírodných organických zlúčenín a adsorbovateľných stopových látok. V kombinácii s predchádzajúcou viacvrstvovou filtráciou je aktívne uhlie chránené pred znečistením časticami, čím sa môže predĺžiť jeho životnosť a zvýšiť účinnosť.
Pri čistení odpadových vôd nadobúda filtrácia aktívnym uhlím na význame najmä pri odstraňovaní stopových látok. Môže sa použiť ako ďalšia fáza čistenia s cieľom znížiť obsah mikropolutantov, zvyškov organických látok alebo adsorbovateľných stopových látok. Typickými príkladmi použitia sú komunálne čistiarne odpadových vôd, priemyselné priamo vypúšťajúce subjekty alebo procesné odpadové vody so zvýšenými požiadavkami na kvalitu vypúšťanej vody.
Kombinácia viacvrstvovej filtrácie a filtrácie pomocou aktívneho uhlíka ponúka v tomto prípade jasnú technologickú výhodu: Viacvrstvová filtrácia znižuje obsah častíc, zatiaľ čo filtrácia pomocou aktívneho uhlíka adsorbuje rozpustené organické látky.
Výhody viacvrstvovej filtrácie ALMA BHU MMF
Systém ALMA BHU MMF kombinuje osvedčenú filtračnú technológiu s premyslenou hydraulickou a prevádzkovou konštrukciou.
Medzi hlavné výhody patria:
- spoľahlivé odstraňovanie suspendovaných látok, zákalov a zvyškových vločiek,
- vysoká kapacita zachytávania tuhých častíc vďaka viacvrstvovej konštrukcii filtra,
- rovnomerné hydraulické rozvádzanie vody,
- stabilná rýchlosť filtrácie vďaka automatickému riadeniu,
- definovaná logika spätného preplachovania s oddeleným použitím vzduchu a vody,
- znížené straty vody vďaka optimalizovanej infiltrácii,
- Ochrana následných fáz spracovania,
- Použitie ako leštiaca fáza pri čistení odpadových vôd,
- Podpora pri dodržiavaní limitných hodnôt pre suspendované látky,
- Kombinácia s filtráciou pomocou aktívneho uhlia na odstránenie stopových látok,
- modulárna konštrukcia pre rôzne kapacity zariadení.
Záver: Filtrácia pri úprave vody a čistení odpadových vôd
Die ALMA BHU MMF viacvrstvová filtrácia je univerzálny technologický stupeň na odstraňovanie suspendovaných látok, častíc, zákalov a zvyškov vločiek. Je vhodná nielen na úpravu pitnej vody, riečnej vody a povrchovej vody, ale aj na priemyselné a komunálne čistenie odpadových vôd.
Pri úprave vody zlepšuje kvalitu čistej vody a chráni následné procesy, ako je filtrácia aktívnym uhlím, ozonizácia alebo membránová technológia. Pri čistení odpadových vôd prispieva k dodržiavaniu limitných hodnôt pre suspendované látky, znižuje zvyškové zaťaženie časticami a môže sa použiť ako finálna fáza pred priamym vypúšťaním.
V kombinácii s filtráciou aktívnym uhlím ALMA BHU je možné tento proces využiť aj na odstraňovanie rozpustených organických látok a na elimináciu stopových látok. Spoločnosť ALMAWATECH tak ponúka modulárny, robustný a flexibilne rozširovateľný filtračný koncept pre moderné zariadenia na úpravu vody a čistenie odpadových vôd.
Foto: Viacvrstvový filter ALMA BHU MMF v režime filtrovania
