warstwa podtrzymująca złoze - składa się z podkładu Żwirowego o wysokości 0,2-0,6m, o zróżnicowanym uziarnieniu. Część dolna ułoZona na drenaZu ma ziarno największe około 50 mm. wyższe warstwy maja ziarno coraz mniejsze. Warstwa podtrzymująca ma na celu równomierny spływ filtratu a podczas płukania filtrów równomierny dopływ wody płuczącej
drenaż - stanowi dolna część filtrów i ma za zadanie równomierne odprowadzenie wody
podczas filtracji oraz doprowadzenie wody do złóż filtracyjnych podczas płukania: drenażem może być ruszt z rur porowatych ułożony w podłożu betonowym
Sposoby płukania filtrów: woda - tzw. płukanie odwrotne: wodno - powietrzne: odwrotne - łącznie z płukaniem powierzchniowym w celu poruszenia górnych warstw złoża : odwrotnie - łącznie z mieszaniem górnych warstw złoża Filtry otwarte i zamknięte otwarte wypełnione są woda do określonego poziomu nad powierzchnia materiału filtracyjnego, woda filtruje się w nich grawitacyjnie. W filtrach zamkniętych woda filtrowana jest pod ciśnieniem. Rozróżniamy filtry powolne (filtry otwarte), pospieszne (otwarte i zamknięte) i super pospieszne (zamknięte).
Filtry otwarte zawsze pracują grawitacyjnie Są wykonywane jako żelbetowe zbiorniki prostokątne. Powierzchnia ok. 10m2. Woda doprowadzana jest do filtrów z góry po czym pod wpływem ciśnienia słupa wody owys. 2m przechodzi przez złoże do układu odprowadzającego
Woda doprowadzona jest przewodem i kanałem do dwóch koryt umieszczonych ponad materiałem fitracyjnym. Po przelaniu się przez krawędzie koryta woda jest rozprowadzana. Filtracja następuje z góry na dół. przez warstwę filtracyjna, warstwę podtrzymującą, a następnie trafia do drenażu i przewodem jest odprowadzana na zewnątrz Jeżeli strata wysokości ciśnienia słupa wody wyniesie około 0.3 m słupa wody złoże należy przepłukać odwrotnym strumieniem wody. Woda doprowadzana jest przewodem , trafia do drenażu i następnie do złóż filtracyjnych. Po przepłynięciu przez warstwę podtrzymującą i właściwa, woda zbierana jest przez koryta i odprowadzana przewodem Filtry zamknięte pracują pod ciśnieniem. Są wykonywane jako stalowe zbiorniki. Powierzchnia ok. 10m2 Przebieg filtracji jest podobny do filtracji w filtrach otwartych. Wysokość złoża jest różna zależnie od zastosowanego uziamienia. Stosowane są filtry pospieszne o złożu filtracyjnym z drobnym, średnim i grubym uziamieniem Przewód doprowadzający wodę zakończony jest lejem w celu równomiernego doprowadzania i odprowadzania wody. Ciśnienie robocze nie powinno przekraczać nie powinno przekraczać 0.59 MPa. Filtry eksploatowane są według metody stałego ciśnienia. Pracują na ogol z malejącą prędkością filtracji w miarę przyrostu strat ciśnienia filtracyjnego Prędkość filtracji: 10-16 m/h. Filtry zamknięte buduje się jako jedno i dwustopniowe. Mogą być poziome i pionowe(gdy liczba filtrów <16 Odżelazianie: nadmiar związków Fe w wodach podziemnych występuję w 70 % przypadków. Fe pochodzi z wymywania gruntu, ze ścieków przemysłowych, korozji Żelaznych rur i zbiorników nadmiar pogarsza własności organoleptyczne wody. osad na naczyniach .pranych tkaninach: sprzyja rozwojowi bakterii źełazistych w wodociągach, zarastanie przewodów sprzyja masowemu rozwojowi glonów Fe w wodzie naturalnej występuję w postaci rozpuszczonych wodorowęglanów lub siarczanów oraz w postaci koloidalnej w kompleksowych związkach organicznych: Fe w wodach podz występuję w postaci trudno usuwalnego Żelaza dwuwartościowego; dopuszczalne steźenie: w wodzie do pica 0,2 mg/dm3 (kiedyś 0.5 mg/dm3): wartości większe od 1 mg/dm3 są szkodliwe dla ryb: przemysł fotograficzny, papierniczy wymaga całkowitego pozbawienia Fe
Podstawowym elementem ciągu technologicznego odżelaziania są filtry. Mogą być budowane jako urządzenia jednostopmowe (gdy Fe<2 mg/dm3) i dwustopniowe (gdy Fe>2 mg/dm3).
W dwustopniowych znajdują się 2 warstwy wypełnienia • górna z materiału kontaktowego o uziarnieniu grubszym d=3-5 mm. ma wysokość do 2 m i dolna o uziarnieniu drobniejszym d=0.6-1 5mm ma wysokość 1.2 m wraz z warstwa podtrzymującą Prędkość filtracji: 15-20 m/h.
Utlenienie żelaza Fe2* do Feł*
O szybkości decyduje: rodzaj i steźenie związków Fe występujących w wodzie: odczyn wody: steźenie 02 i C02 w uzdatnionej wodzie: obecność katalizatora, który bywa osadzany na złożu filtracyjnym O wydajności procesu decyduje: prędkość filtracji; uziarnienie złoza; wysokość złoża
Odżelazianie przebiega najszybciej przy pH 7-8. przy 6-7 nie zachodzi. 5,3-7- utlenianie na złożu filtracyjnym.
Metody odżelaziania:
dla wód o stężeniu Fe do 8 mg/dm3 - aeracja i filtracja
dla wód o stężeniu Fe ponad 8 mg/dm3 - aeracja sedymentacja wytworzonego osadu i filtracja gdy odczyn wody jest kwaśny (pH<7) - napowietrzanie wody. alkalizowanie i filtracja gdy Fe jest w postaci zw. organicznych - koagulacja, sedymentacja i filtracja Urządzenia do odżelaziania wody:
Aerator - napowietrza wodę. zapewnia dobry kontakt wody z powietrzem, odprowadza wydzielone gazy na zasadzie wentylacji.
aeratory grawitacyjne (otwarte)- wydzielają krople, strumienie wody łatwo stykające się z powietrzem atmosferycznym np. aeratory rozdeszczające. rozbryzgujące ociekacze;
aeratory ciśnieniowe (zamknięte) - powietrze jest wprowadzone do wody w postaci drobnych pęcherzyków pod ciśnieniem przy użyciu dyfuzorów
Mangan występujący w podobnych połączeniach jak Fe [Mn(HCOj):. MnS04], związkach organicznych w wodzie, w obecności Fe; steźenie dopuszczalne 0.005mg Mn/dm\ Pochodzenie: resztki roślinne, grunt, zanieczyszczenia przemysłowe. Przemysł fotograficzny, krochmalniczy i papierniczy wymaga wody bez Mn.
Usuwanie manganu: polega na hydrolizie i utlenianiu wwodzie Mn2* do nierozpuszczalnego Mn4’, dla pH<7 Mn(HC03):+H.'0+0.'=Mn(0H)4+C0r.
Utlenianie jonów Mn2* w środowisku kwaśnym i obojętnym najlepiej zachodzi przy pH=10. w alkalicznym przy pH=8.5 Odmanganianie jest możliwe w obecności katalizujaco działających tlenków manganu
Utlenianie Mn2* w przypadku zakwaszenia wody obecnością MnSO*. MnS04+ H;0+0;=Mn(0H)4+HrS04. proces ten trzeba alkalizowac wodą wapienną Ca(0H);+HrS04=CaS04+2H;r0.
Odmanganianie realizuje się równocześnie z procesem odżelaziania wody w tych samych urządzeniach, najczęściej procesy te przeprowadzane są na tym samym dwustopniowym filtrze (1-stopień filtracji - filtr piaskowy. 2-stopień filtracji -piasek uaktywniony MnO; odpowiedzialny za odmanganianie).