Filtre de nisip
Filtrul de nisip poate fi fabricat în mai multe variante, de exemplu de filtrare lentă pe suprafață de nisip, sau sub formă de stâlp sub presiune. Acesta din urmă este utilizat în prepararea apei, deoarece poate fu spălat cu ușurință și ocupă un loc mai mic. În practică, materialul stâlpului bătătorit este oțel cărbune tratat sau un rezervor de plastic cu întăritură din fibră de sticlă (FRP). Rezervoarele vor fi umplute cu nisip de tip cuarț cu granulație diferită, iar pe fundul acestora se vor așeza pietre pentru o mai bună dispersie a apei.
Materialul flotant filtrat cu ajutorul filtrelor de nisip are un conținut de 3-6 kg SS (suspended solid – material flotant/suspendat) / m2, pe suprafață de filtrare.
Filtrarea are loc ca rezultat a mai multor efecte coroborate. Aceste efecte sunt filtrarea, adsorbția și absorbția. Fenomenul de filtrare are loc atunci când particulele sunt mai mari decât porii din materialul de filtrare, care nu lasă ca mizeriile să treacă. Al doilea cel mai frecvent mecanism, este adsorbția. Fenomenul reprezintă o legare la suprafața anumitor materiale. Coagularea – pe parcursul căreia particulele de leagă sub efectul forțelor Van der Vaal’s -, ajută adsorbția. Adsorbția ce apare pe parcursul filtrării înseamnă că particulele se lipesc de suprafața granulelor de nisip. Absorbția poate fi asemănată fenomenului de absorbție a apei de către un burete. Acest fenomen nu mai are un rol important după prima umezire a încărcăturii. La aplicațiile de filtrare a apei uzate, în cazul unui pat de filtrare, descompunerea biologică are un rol important, însă nu este utilizată în cazul preparării apei potabile.
Într-un stâlp de filtrare cu umplutură de nisip, viteza adecvată de curgere este de 5-15 m/h, în funcție de calitatea materialului filtrat. Viteza de curgere mai mare decât aceasta scade posibilitatea ca granulele să adere la umplutură sau să deplaseze mizerii deja legate, care au aderat la suprafața stâlpului.
Având în vedere că umplutura de filtrare leagă tot mai multe materiale flotante pe durata operațiunii, este necesară respălarea acesteia. Acest lucru are loc când pe stâlp (în comparație cu valorile industriale), se poate măsura o cădere de presiune de 0,6-0,7 bari. Pe un filtru curat cu nisip de tip cuarț, căderea de presiune este între 0,2-0,6 bari, creată de umplutura în sine.
Respălarea stâlpului are loc din jos în sus. Pe durata respălării, tot materialul de filtrare este slăbit, apoi se ridică, astfel sunt spălate reziduurile dintre granule și acestea sunt îndepărtate prin partea de sus a stâlpului. Stratul inferior de susținere, alături de o viteză adecvată de curgere, nu se ridică, luând parte numai la divizarea fluxului de apă intrat. Viteza generală a respălării este de 30-35 m/h. Pe partea de scurgere a apei de respălare din stâlp, viteza de curgere se va regla printr-o supapă de închidere. Aceasta este importantă deoarece din cauza modificării proprietăților apei (ex. apă rece de densitate mai mică va ridica umplutura și la o viteză mai mică a apei), umplutura se poate elimina prin spălare. După respălare, umplutura se așează și se rearanjează, apoi, înainte de luarea în folosință, după o spălare de limpezire, stâlpul poate fi utilizat din nou.
| Caracteristici | Tipuri filtre nisip WAPP-SF | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| WAPP-SF-0,5 | WAPP-SF-1 | WAPP-SF-1,5 | WAPP-SF-2,5 | WAPP-SF-4 | WAPP-SF-6,5 | WAPP-SF-8,5 | WAPP-SF-11 | WAPP-SF-20 | ||
| Flux maxim | m3/h | 0,5 | 1 | 1,5 | 2,5 | 4 | 6,5 | 8,5 | 11 | 20 |
| Diametru filtru | mm | 250 | 350 | 400 | 530 | 760 | 910 | 1 000 | 1 200 | 1 600 |
| Înălțime stâlp | mm | 1 400 | 1 650 | 1 650 | 1 650 | 1 800 | 1 800 | 1 800 | 1 800 | 2 200 |
| Cantitate umplutură | litru | 32 | 75 | 90 | 160 | 360 | 500 | 700 | 800 | 1 500 |
Filtre multimedia
Prin filtrare multimedia putem scădea conținutul/turbiditatea materialului flotant al apei intrate. Conținutul materialului flotant filtrabil poate să difere, însă apa conține în general nămol, argilă, resturi din sol, materiale organice, alge și alte microorganisme. Apa intrată are un conținut înalt de material flotant, care creează o cădere de presiune tot mai mare pe linia de filtrare, astfel scăzând eficiența filtrării în unități tehnologice ca membranele cu osmoză inversă sau schimbul de ioni.
Filtrarea multimedia sau alte tipuri de pre-tratare se recomandă în cazul în care valoarea SDI (Silt Density Index) este mai mare decât 3 sau cu 0,2 mai mare decât valoarea de turbiditate. Însă nu există reguli clare în acest sens, dar apa tratată se va curăța până la valoarea descrisă de membranele de osmoză inversă, pentru a evita fouling-ul (blocaje cauzate de materialele de umplere).
Stâlpul de filtrare multimedia conține în mod tipic trei straturi de material de filtrare, care sunt antracitul, nisipul de tip cuarț și granatul. Pe partea de jos a umpluturii, se află și un strat care nu are loc de filtrare ci de susținere și de conducere a apei, care este un pat de pietre format din granule mai mari. Diferența de straturi se află în dimensiune și densitate. Antracitul cu granule mai mari este mai ușor, astfel este așezat la suprafața straturilor, granatul are granulație mai mică, este mai greu, astfel este așezat mai jos, iar nisipul de tip cuarț la mijloc. Stratul superior are rolul de a îndepărta impuritățile de dimensiuni mai mari, iar cele mai mici se vor filtra prin straturile mai adânci ale filtrului. Astfel, toată umplutura se comportă ca un filtru și se pot obține perioade industriale mai lungi, cu respălări rare, însă cu o filtrare mai eficientă.
Un filtru multimedia operat în mod adecvat este capabil să îndepărteze până la o granulație de 15-20 microni, materialele flotante. În cazul în care înainte de filtrare, se adaugă substanță de floculare atunci eficiența îndepărtării particulelor se poate scădea până la dimensiunea de 5 microni.
Într-un stâlp de filtrare multimedia, viteza adecvată de flux este de 5-15 m/h, în funcție de calitatea materialului filtrat. Viteza de flux mai mare ca aceasta va scădea posibilitatea ca granulele să se lipească de umplutură, sau să deplaseze impurități care s-au lipit deja de pereții stâlpului.
Având în vedere că umplutura de filtrare va lega tot mai multe materiale flotante pe durata operării, este necesară spălarea regulată a acestuia. Acest lucru are loc atunci când pe stâlp (față de valoarea industrială) se poate măsura o cădere de presiune de 0,6-0,7 bari, sau valoarea de turbiditate crește cu 10%. Pe un filtru multimedia curat, căderea de tensiune este o valoare între 0,2-0,6 bari, care este generată de umplutura în sine.
Respălarea stâlpului are loc din jos în sus. Pe durata respălării, tot materialul de filtrare este slăbit, apoi se ridică, astfel sunt spălate reziduurile dintre granule și acestea sunt îndepărtate prin partea de sus a stâlpului. Stratul inferior de susținere, alături de o viteză adecvată de curgere, nu se ridică, luând parte numai la divizarea fluxului de apă intrat. Viteza generală a respălării este de 30-35 m/h. Pe partea de scurgere a apei de respălare din stâlp, viteza de curgere se va regla printr-o supapă de închidere. Aceasta este importantă deoarece din cauza modificării proprietăților apei (ex. apă rece de densitate mai mică va ridica umplutura și la o viteză mai mică a apei), umplutura se poate elimina prin spălare. După respălare, umplutura se așează și se rearanjează, apoi, înainte de luarea în folosință, după o spălare de limpezire, stâlpul poate fi utilizat din nou.
Cu timpul, în urma utilizării, denivelările granulelor umpluturii se cor nivela, din acest motiv scade eficiența de filtrare. Apoi, dacă în umplere nu apar alte impurități ce nu au fost îndepărtate, totuși umplutura trebuie schimbată tot la câțiva ani.
| Caracteristici | Tipuri multimedia WAPP-MM | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| WAPP-MM-0,5 | WAPP-MM -1 | WAPP-MM -1,5 | WAPP-MM -2,5 | WAPP-MM -4 | WAPP-MM -6,5 | WAPP-MM -8,5 | WAPP-MM -11 | WAPP-MM -20 | ||
| Flux maxim | m3/h | 0,5 | 1 | 1,5 | 2,5 | 4 | 6,5 | 8,5 | 11 | 20 |
| Diametru filtru | mm | 250 | 350 | 400 | 530 | 760 | 910 | 1 000 | 1 200 | 1 600 |
| Înălțime stâlp | mm | 1 400 | 1 650 | 1 650 | 1 650 | 1 800 | 1 800 | 1 800 | 1 800 | 2 200 |
| Cantitate umplutură | litri | 32 | 75 | 90 | 160 | 360 | 500 | 700 | 800 | 1 500 |