Hidrológiai Közlöny 1980 (60. évfolyam)

6. szám - Dr. Öllős Géza–dr. Mészáros Gábor: A gyorsszűrés folyamatairól

HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 60. ÉVFOLYAM 6'. SZÁM 237—284. oldal Budapest, 1980. június A gyorsszűrés folyamatairól DR. ÖLLŐS GÉZA* egyetemi tanár, a műszaki tudományok doktora DR. MÉSZÁROS GÁBOR* l. A szűrés osztályozása A szemcsés közeg szűrőképességét a természetes, vagy mesterséges körülmények között megvalósuló víz- és szennyvíztisztítás területén egyaránt hasznosítjuk. A szűrés, mint víz- és szennyvíztisztítási folyamat, a felszín alatti vizek szivárgási folyamatánál jóval összetettebb. Elméleti szempontból a tiszta víz (pl. a rétegvíz) szivárgása a szűrés határesetének tekintendő. A különböző jellegű és célú szűrési folyamatokat a fizikai, fizikai-kémiai, kémiai és biológiai részfolyamatok alakítják. A folyadék mozgását a szűrőrétegben a nyomáskülönbség hozza létre, és fékező erőként az esetek döntő többségében elegendő a súrlódási erő figyelembe vétele. A mozgás állapota általában lamináris és az eltömődés során is az marad [15]. Tiszta víz szivárgására homogén szemcsés közegre nézve a talajfizikai paraméterek, így a k„ szivárgási tényező és az n

0 hézagtérfogat állandósága jellemző. Szűréskor a szennyező anyagok kiszűrődése ill. halmozódása miatt a k

0 ^ const. és az n

0?í const. talajfizikai feltételekkel állunk szemben. A szűrő valamely elemi térfogatában a tiszta réteg hézagtérfogata változásának figyelembe vételére az 1. ábrán értelmezett, az egységnyi szűrőtérfogatban kiszűrődött anyagok térfogatát képviselő a paramétert alkalmazzuk. így valamely t időpontban a hézagtérfogat: n(t)=n

0—a(t). (1) A szűrőrétegben kiszűrődött, a a által képviselt szennyezőanyagok anyagi sajátosságai — állandók (pl. szervetlen kolloid részecske), — vagy változók (pl. a szerves molekula vagy az oldott vas oxidálódik, élő sejtanyag képződik) lehetnek. Az (1) egyenlet által képviselt folyamatot a szűrési sebesség is alapvetően befolyásolja. A nagyobb szűrési sebesség (pl. 4—lOm/h esetében gyorsszűrésről (és minthogy a szennyezőanyagok a réteg nagyobb, pár dm vastagságában szűrődnek ki, ezért mélységi szűrésről), kis szűrési sebesség (0,2 m/h nagyságrend) létezésekor lassúszűrésről *Budapesti Műszaki Egyetem, Budapest. (és a kis, 1—3 cm-nyi szennyezőanyag kiszűrődési mélység miatt felületi jellegű szűrésről) beszélünk. Míg a gyorsszűrőben elsősorban a fizikai, fizikaikémiai folyamatok érvényesülnek, addig a lassúszűrésben a fő szerepet a biológiai folyamatok játsszák. Tf>ft) " U(t) / Szilára i L 1. ábra. Az n és a tényező értelmezése szűréskor Puc. 1. McmoAKoeaHue KoacpcpumeHmoe H u 6 npu 0UAbmpoeaHuu Abb. 1. Deutung der Faktorén n und a bei der Filtrierung 2. ábra. A transzport mechanizmus paramétereinek értelmezése Puc. 2. HcmoAKoeanue napaMempoe mpancnopmnozo MexaHU3MÜ Abb. 2. Deutung der Parameter des Transport-Mechanismus