Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

1 Települési vízgazdálkodás I. 6.előadás Lassú és gyorsszűrés, koagulációs szűrés Dittrich Ernő egyetemi adjunktus PTE-PMMK Környezetmérnöki Tanszék Pécs,

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "1 Települési vízgazdálkodás I. 6.előadás Lassú és gyorsszűrés, koagulációs szűrés Dittrich Ernő egyetemi adjunktus PTE-PMMK Környezetmérnöki Tanszék Pécs,"— Előadás másolata:

1 1 Települési vízgazdálkodás I. 6.előadás Lassú és gyorsszűrés, koagulációs szűrés Dittrich Ernő egyetemi adjunktus PTE-PMMK Környezetmérnöki Tanszék Pécs, Boszorkány u. 2. B ép EJF Építőmérnöki Szak (BSC)

2 2 Szűrésről általában  Szűrés célja: különböző fajtájú és méretű szennyezők eltávolítása szűréssel  Két fő típus:  Felületi szűrés (pl. mikro-szita szűrés)  A szűrés történhet vékony szűrőfelületen, vagy szemcsés közegen keresztül is  A szűrőközeg felületén történik a leszűrt szennyezőanyag felhalmozódása  Alkalmazása akkor célszerű, ha a tisztítandó vízben jelentősebb mennyiségű nagyobb méretű (0,05 mm feletti) szennyeződés található  Mélységi szűrés (pl. aktív-szén szűrés)  A szűrés szemcsés közegen keresztül történik  A szűrőközeg pórusaiban történik a szennyezőanyag felhalmozódása  Alkalmazása akkor célszerű, ha a tisztítandó vízben nagy mennyiségű kisméretű (0,05 mm alatti) szuszpendált anyag van.  A szűrőközeggel kapcsolatos alapfogalmak: szivárgási tényező [k(t)], hézagtényező [  (t)], szűrési sebesség [v] szűrési ellenállás [Δp, Δh]

3 3 Mélységi szűrés I.  Szűrés mechanizmusai:  Transzport mechanizmus (befogás, diffúzió (d<0,001 mm), elektromos töltés, ülepedés, hidrodinamikai folyamatok)  Rögzítő mechanizmus (adszorpció, kémiai kötődés)  Leválási mechanizmus (sebességből fakadó nyírófeszültségek)  Protektív hatásidő (áttörési idő) (t 1 ): a szűrőréteg telítődési időtartama (ezt követően jelenik meg a szűrt vízben a leszűrni kívánt szennyeződés)  A szűrés során a leszűrt anyagok felhalmozódnak a pórusokban → a pórusok áteresztő keresztmetszete csökken → nő a pórusok között kialakuló áramlási sebesség → nő a szűrőközeg ellenállása  Eltömődési idő (t 2 ): az az időtartam amely alatt a szűrő ellenállása eléri a megengedett értéket

4 4 Mélységi szűrés II.  Ideális állapot: t 1 =t 2 → üzemeltetési cél ennek elérése mert ekkor üzemel leggazdaságosabban a szűrő!  Ha t 1 t 2 akkor t 1 csökkentése vagy t 2 növelése a cél. Ebben az esetben kapacitás vagy hatásfok csökkenéssel biztosítható a gazdaságos üzemelés. Lehetséges beavatkozások:  szűrő előtti vegyszeradagolás megszüntetése vagy a vegyszeradag csökkentése  Szűrőréteg vastagságának csökkentése  Szemcseátmérő növelése  Szűrési sebesség csökkentése

5 5 Mélységi szűrés III. Ha a beállított t1 vagy t2 értéket eléri a szűrő, a szűrőréteg tisztítása öblítéssel történik. Az öblítés történhet tisztított vízzel, vagy tisztított vízzel és levegővel együtt (öblítési sebesség: szűrési sebesség 2-4 szerese).

6 6 Szűrési alapegyenletek Szemcse fajlagos felülete [m2/m3]: Szűrési sebesség [m/s]: Permeabilitás (áteresztő képességi szám) [m2]: d [m]: szemcseátmérő Ψ [-]: szfericitás k 0 [-]: kapilláris alakjától függő tényező  [-]: porozitás ∆p [Pa]: szúrési nyomáskülönbség  [Pas]: folyadék dinamikai viszkozitása h [m]: szűrőréteg vastagsága Darcy-féle szivárgási tényező [m/s]:

7 7 Gyorsszűrés I.  A gyorsszűrés esetén a szűrés nyomás alatti szűrőrétegen keresztül történik. A szűrőréteg mindig szemcsés közeg.  Szűrési sebesség: 4-60 m/h. (szűrlet minőségi igényétől és a nyersvíz szennyezettségétől függően)  Alkalmazása sokrétű:  Felszíni vízkivételeknél → koagulációs szűrés (kontakt szűrés vagy szűrő kondicionálás)  Felszín alatti vízkivételek esetén más célú technológia kiegészítőjeként alkalmazzák → vastalanítás, mangántalanítás, gázeltávolítás, lágyítás, sótalanítás, nitráttalanítás, stb…  Kialakítás:  Nyitott gravitációs gyorsszűrők  Zárt nyomás alatti gyorsszűrők  Szűrés üzemelési rendje lehet:  Állandó vízhozamú gyorsszűrés  Változó vízhozamú gyorsszűrés

8 8 Állandó és változó vízhozamú gyorsszűrés

9 9 Nyitott gravitációs gyorsszűrők  Szűrési sebesség: 2-10 m/h  Általában nagy kapacitású felszíni víz tisztító telepeken alkalmazzák.  Általában állandó vízhozamú üzemszabályozá ssal működnek.

10 10 Zárt nyomás alatti gyorsszűrők  Szűrési sebesség: 6-60 m/h  Szűrőréteg öblítés előtti ellenállása 0,8-1 bar.  Alkalmazott szűrőréteg 0,5 - 4 mm átmérőjű szűrőhomok vagy szűrőkavics

11 11 A koagulációs szűrés I.  A szemcsés szűrőközegek a kolloidális méretű szennyezőket csak kismértékben tartják vissza.  A koagulációs szűrés célja a kolloidális méretű anyagok leválasztása  A szűrés előtti derítőszerek bekeverésével a flokkulációs folyamatok a szűrőközegben zajlanak le. A képződő mikro-pelyhek a gyorsszűrő szűrőközegén már nem tudnak áthaladni.  A szűrési mód: gyorsszűrés

12 12 Koagulációs szűrés II.  Javasolt derítőszer dózis: 2-15 g/m3 (túlzott adagolás gyors eltömődéshez vezet)  Alkalmazása nem javasolt ha:  A nyersvíz szennyezőanyag tartalma magas  Jelentős mennyiségű színképző anyagot tartalmaz a nyersvíz (és azt le is kell választani)  Jelentősen fluktuál a befolyó nyersvíz minősége  Tipikus alkalmazási terület: fürdők forgatásos víztisztítása, felszíni víztisztítás  A már derített víz utótisztítására is alkalmazható, ivóvíz vagy nagy tisztaságú ipari víz esetén.

13 13 Lassúszűrők I.  A tisztítási folyamatok összetettebbek a gyorsszűrőknél. Itt mértékadó tisztítási folyamatok lehetnek tisztítási céltól függően:  Adszorpció  Deszorpció  Biológiai lebontás  Technológiai adatok:  Szűrési sebesség: 0,05 – 0,5 m/h  Nagy felületű, általában VB medencékben történik a szűrés  Szemcseátmérő: 0,15-0,5 mm  D 60 /D 10 =1,5-2,5  Szűrőközeg vastagsága: 0,8-1,5 m  Szűrési ellenállás: 0,05-0,1 bar  A szűrőközeg tisztítása a felső eltömődött rétegek gépi eltávolításával történik (lenyesés vagy hidraulikus lenyesés)  Öblítés az öblítési sebesség (min. 5 m/h) és a szűrési sebesség nagy aránya miatt gazdaságosan nem megoldható!

14 14 Lassú szűrők II. – biológiai lebontási folyamatok  Szemcsék felületén megtelepedett baktériumok végzik  Oldott szerves eredetű anyagok biokémiai úton történő lebontása a cél (pl. szerves vegyületek eltávolítása, ammónia eltávolítás).  Fajlagos szubsztrát felületi terhelésre méretezhetjük a szűrőt [mgS/m 2 h].

15 15 Lassú szűrők III - kialakítás

16 16 Speciális szűrési eljárások  Háromfázisú szűrés: levegő hozzáadásával történik a víz szűrése → cél adszorpciós hatásfok fokozása vagy a szűrés közbeni oxidáció elősegítése  Ráiszapoló szűrők: a tisztítandó vízhez nagy adszorpciós kapacitású anyagot kevernek, majd az így kapott zagyot szűrőfelületen leszűrik. A szűrőfelületen gyorsan lerakódó szilárd anyag részt vesz a szűrsében. Pl. Diatóma föld szűrő.  Diatóma föld szűrők: szűrés porózus porcelán felületen történik. A tisztítandó vízhez diatóma föld port kevernek. A diatóma föld kovaalgák páncéljából kialakult fehér színű nagy adszorpciós kapacitású üledékes kőzet. Hatásfokok: szerves anyag 50-80%, LA: 85-98%

17 17 Felhasznált irodalom  Dr. Chovanecz Tibor: Az ipari víz előkészítése. Műszaki Könyvkiadó, Budapest,  Dr. Benedek Pál, Valló Sándor: Víztisztítás- szennyvíztisztítás zsebkönyv. Műszaki Könyvkiadó, Budapest,  Dr. Öllős Géza: Vízellátás - Csatornázás I. Műegyetemi Kiadó, Budapest,  Bozóky-Szeszich-Kovács-Illés: Vízellátás és Csatornázás tervezési segédlet. Műegyetemi Kiadó, Budapest,  Illés-Kelemen-Öllős: Ipari Vízgazdálkodás. Vízdok nyomda, Budapest,  Kucsera Gyula: Környezetvédelmi Műszaki Praktikum II. PTE-PMMK Környezetmérnöki Szak jegyzet

18 18 Köszönöm a figyelmet!


Letölteni ppt "1 Települési vízgazdálkodás I. 6.előadás Lassú és gyorsszűrés, koagulációs szűrés Dittrich Ernő egyetemi adjunktus PTE-PMMK Környezetmérnöki Tanszék Pécs,"

Hasonló előadás


Google Hirdetések