Politechnika Wrocławska Wrocław, dn.14.11.2011r.
Instytut Inżynierii
Ochrony Środowiska
Zespół Dydaktyczny
Zaopatrzenia w Wodę
Usuwania Ścieków i
Gospodarowania Odpadami
Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu "Oczyszczanie Wody"
Temat ćwiczenia:
FILTRACJA POSPIESZNA
05.11.2011r.
Prowadzący: Wykonali:
dr inż. Andrzej Dziubek
Katarzyna Szyło
Dominika Marczak
Łukasz Stroczyński
Temat ćwiczenia: Filtracja pospieszna
zajęcia dnia: 05.11.2011r.
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było doświadczalne określenie przebiegu płukania złoża filtracyjnego oraz wyznaczenie efektywności usuwania zanieczyszczeń z wody powierzchniowej w procesie filtracji pospiesznej.
Zaletą filtrów pospiesznych w porównaniu z filtrami powolnymi jest duża wydajność, niższe koszty inwestycji oraz łatwiejsze oczyszczanie - przez płukanie. W większości filtrów pospiesznych woda przepływa w kierunku z góry na dół.
Przebieg ćwiczenia:
Ćwiczenie rozpoczęto płukaniem złoża filtracyjnego wodą wodociągową, przeprowadzonym na trzech wysokościach. Dla każdej wysokości wykonano 3 pomiary. Intensywność płukania złoża wyznaczono dla każdej wysokości jako średnią z trzech pomiarów.
Średnica złoża filtracyjnego: d=38mm
Wysokość złoża filtracyjnego: h=100cm
|
I |
wysokość |
|
II |
wysokość |
|
III |
wysokość |
|
Nr pomiaru |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
Czas płukania [s] |
27 |
26 |
26 |
21 |
23 |
22 |
19 |
18 |
18 |
Objętość wody [dm3] |
790
|
775 |
770 |
775 |
790 |
800 |
790 |
800 |
785 |
Wyliczona prędkość filtracji wyniosła: 9,2 m/h
Wysokość złoża w ekspansji:
I Ekspansja= 16,0 cm
II Ekspansja= 24,5 cm
III Ekspansja= 33,0 cm
Filtrację prowadzono na wyliczoną prędkość. Do badania wody popłucznej pobrano 4 próbki w odstępach co 15 minut. W wodzie surowej (próba nr `0') i poszczególnych filtratach oznaczono mętność, barwę, zasadowość oraz pH wody. Wyniki badań zestawiono w poniższej tabeli:
Filtrat |
Mętność(NTU) |
Barwa(mg/l) |
Zasadowość(mval/l) |
pH |
0 |
11,5 |
18,15 |
1,4 |
8,41 |
1 |
0,6 |
8,91 |
4,2 |
7,94 |
2 |
1,55 |
18,26 |
2,5 |
8,31 |
3 |
1,92 |
19,02 |
3,5 |
8,38 |
4 |
2,09 |
19,35 |
2,5 |
8,39 |
Straty ciśnienia na filtrze:
Próba nr 1: 10,5 cm3 H2O
Próba nr 2: 11,2 cm3 H2O
Próba nr 3: 12,2 cm3 H2O
Próba nr 4: 13,0 cm3 H2O
Zmiany wartości poszczególnych wskaźników jakości wody naniesiono na wykres w funkcji czasu filtracji:
Wnioski:
Filtracja to jeden z ważniejszych procesów w technologii oczyszczania wody. Parametrem decydującym o skuteczności procesu jest prędkość filtracji. Zależy ona głównie od stężenia zawiesin w oczyszczanej wodzie oraz od wysokości warstwy złoża filtracyjnego. Eksploatacja złóż filtracyjnych w filtrach pospiesznych nie dopuszcza znacznych wahań, odnośnie zmian prędkości filtracji. Nagła zmiana prędkości filtracji powoduje wypłukanie wcześniej zatrzymanych w złożu zanieczyszczeń do filtratu. Najlepsze rezultaty filtracji pospiesznej uzyskujemy przy prędkości do 10m/h.
Na podstawie przeprowadzonych pomiarów stwierdzono, iż filtracja pozytywnie wpływa na mętność wody, obniżając ją w znacznym stopniu - wiąże się to z zatrzymaniem zawiesin z wody surowej na złożu. Badany proces nie ma wpływu na barwę, zasadowość oraz pH wody - znaczący spadek barwy w pierwszym filtracie jest efektem błędu pomiarowego.