Hidrológiai Közlöny 1967 (47. évfolyam)

11. szám - Pató Tibor–Kollár György: Kétrétegű szűrő alkalmazása felszíni vizek tisztításához

Hidrológiai Közlöny 1967. 10. sz. 492 Kétrétegű szűrő alkalmazása felszíni vizek tisztításához P A T Ó TIBOR* és KOLLÁR GYÖRGY* Budapest fejlődése szükségessé tette, hogy az igényelt közszolgéltatású ivóvízmennyiség előteremtésére minden lehetőség mérlegelésre kerüljön. A kutakból történő hagyományos víznyerési eljárások mellett a felszíni vizek igénybevételére is sor került. A különféle lehetőségek felkutatása magával hozta a mérsékelten szennyezett felszíni víz tisztítástechnológiai kérdéseit. Az elkülönített és lényegében tisztítatlan nyers dunavízzel táplált iparivíz-csőhálózat kiépítése többé-kevésbé segít ugyan az ivóvízmennyiségi hiányokon. Azonban egyidejűleg a szolgáltatott vízminőség állandó romlásával is számolni kell, mert a Duna szennyezettsége a jövőben is évről évre emelkedik. Iparunk fejlődése hatalmas mértékben megnövelte a gyárak vízfogyasztását. Közismert, hogy az ipar zömében hűtővizet igényel. Hűtővizeknél különleges minőségi követelmények nincsenek. De ha számításba vesszük a Duna erősen változó lebegőanyag hordalékát, és ezáltal a csővezetékben ós egyéb helyeken végbemenő lerakódást, el kell ismerni a minőségemelési igények létjosogultságát. Indokolt a minőség javítása azért is, mert ezáltal az iparivíz felhasználási területe lényegesen kibővül, főleg azokra a területekre, ahol „minőségi iparivízre" van szükség. Szükség van olyan eljárásra, amellyel a felszíni vizeket, a nagyterhelésű szennyvíztisztító eljárásokhoz hasonlóan, hatékonyan és olcsón lehet a szükségleteknek megfelelő mértékre — minőségi iparivíz minőségre — tisztítani. Alábbiakban az ún. lcétrétegű szűréssel végzett kísérletekről számolunk be, illetőleg ennek az eljárásnak a minőségi iparivíz nyerésére való felhasználási lehetőségéről. Az ivóvízminőség nyerésére ugyanezen uton szintén folynak kísérletek. Ezen kísérletek eredményeit a kutatómunka befejezése után kívánjuk ismertetni. A tanulmány első részében az előzményekkel, majd a 0,16 m

2 felületű, üvegfalú szűrőmodellel végzett kísérletekről számolunk be. A modellt vegyesen vízzel és levegővel lehetett öblíteni. A második részben két, erre a célra átalakított, üzemiméretű szűrőmedencénél elért eredményeket ismertetjük. A kísérleti munka folyik, de az eddig kapott eredményekből már levonható a tanulmány végén összefoglalt egynémely megállapítás. 1. Előzmények és a 0,16 m

2 szűrőfelületű modellen végzett kísérletek A Fővárosi Vízművek nagy felszíni víztisztító mű I. szakaszának üzemeltetése során a szűrők töltésére kétféle szemcseméretű kvarchomokot használtak. Két szűrőmedencébe betöltött finomabb, zömében 0,6—1 mm-es szemcsékből álló homokon átszűrt, derített víz minőségét a laboratórium hosszú időn át rendszeresen vizsgálta és összehasonlította a szűrők többségében levő 1—1,5 mm-es homokszűrők szüredékével. A kétféle szemcséjű szűrőréteg közül a finomabb szemcséjű általában jobb eredményeket adott. A leglényegesebb különbség abban mutatkozott, hogy amíg a durvább szemcséjű homoknál a szűrőre került zavarosabb derített víz az átszűrt víz minőségét azonnal lerontotta, addig a finom szemcséjű homok a zavarosabb derített vizet még tűrhetően szűrte és ezzel egyenletesebben jobb szűrtvíz * Fővárosi Vízművek, Budapest. minőséget szolgáltatott. Ezzel szemben a szűrési periódus lényegesen — mintegy 1/

3 idővel — megrövidült a finomabb közeg gyorsabb eltömődése miatt. Ismeretes, hogy az ideális szemcseösszetétel vízszűrőknél az lenne, ha a felső réteg durvább, a mélyebben fekvő pedig finomabb szemcséjű anyagból állna. Ez esetben a szűrés a szűrőanyag szemcseösszetételének megfelelően fokozatosan mind mélyebb rétegben játszódna le. A nagyobb diszperzitású hordalékot a durvább szemcséjű felső szűrőréteg tartaná vissza, a kis átmérőjű, szemmel nem látható lebegő hordalékot az alatta levő finom szemcséjű homok szűrné. A gyakorlatban a vázolt ideális szűrőanyag-rétegződést kvarchomok szűrőknél használat közben nem lehet fenntartani, mert már az első szűrőöblítésnél a rétegződés megszűnik, az anyag összekeveredik és végül megfordul. A durva szemcséjű szűrőanyag lekerül a szűrőfenékre és felette a finomabb szemcséjű homok rétegződik. A finom szemcséjű felső szűrőréteg már csak rövid ideig tudná a lebegő hordalékot kiszűrni és hamar eltömődne. A fentiek miatt bevezetésképpen a kétrétegű szűrést először vízszintes áramlási irányú kísérleti modellen (1. ábra) vizsgáltuk. A modell négy rekeszes, fekvő elrendezésű fémtartály volt. A rekeszeket finomlukú műanyagháló választotta el egymástól. A két szűrőrétegből az első 5 mm 0 -jü apró kavicsból, a második a szokványos 1,5 mm átlagos szemcsenagyságú kvarchomokból állt. A modellt ülepítetlen nyers, minden kezelés nélküli dunavízzel gravitációs uton tápláltuk. A szűrés folyamatát, valamint a szűrtvíz minősítését a víz relatív zavarosságának változásával kísértük figyelemmel. Az értékeket Zeiss-Pulfrichnefelométerrel mértük. A relatív zavarosság és a nemzetközileg elfogadott szilíciumdioxidos zavarossági értékek közötti összefüggéseket a 3. ábrán közöljük. Az eredményeket a 2. ábra szemlélteti. 1964. VII. 15 és VIII. 18 közötti kísérleti időtartam alatt a nyers dunavíz relatív zavarossága 90—150 értékű volt. A szűrtvízé egyrétegű szűrő esetében 70—80, kétrétegűnél 30—40. Külön ábrázoljuk a zavarossági érték százalékos csökkenését a szűrés folyamán (tisztítóhatás). Ezzel a tisztítóhatás az abszolút értékektől függetlenül szemléletesebbé tehető. A kétrétegű szűrőn elért, átlag 70%-os tisz1. ábra. Vízszintes átfolyású szűrőmodell, kétféle szemcseméretű kvarchomok töltéssel Abb. 7. Horizontal durchströmtes Filtermodell mit Qu sand zweierlei Korndurchmessers gefüllt