Hidrológiai Közlöny 1985 (65. évfolyam)

4. szám - Öllős Péter–Sándor Géza: Ivóvíztisztító gyorsszűrők fejlesztésének lehetőségei

240 Hidrológiai Közlöny 1985. 4. sz. ÖUős P. ,—Sándor G.: Ivóvíztisztító gyorsszűrők gránát-homok. A szűrőanyagok jellemző tervezési adatai (Qureshi, 1981): Rétegvastagság fem] Effektív szemcse átmérő [mm] Egyenlőtlenségi tényező Antracit szén 41,25—45 1,0—1,2 1,6—1,.8 Homok 22,5 0,42—0,6 1,35—1,8 Nagy sűrűségű homok 3,75—11,25 0,18—0,32 1,8—2,2 (Összetételre utaló tartomány) 2.3. A kétrétegű és a kevert anyagú szűrő teljesítményének összehasonlítása: (két példa szemléltesse). a) A Minneapolis-i Fridley ivóvíztisztító telepen (Qureshi, 1981) a zavarosságot és a nyomásveszteséget két különböző, a szűrési időszakra nézve — nagyon jellemzően — az 5. ábra szemlélteti. Megállapítható: — a szűrés kezdeti időszakában a szflrlet zavarossága a kevert anyagú szűrő esetében némileg kedvezőbb, — kb. 24 óra után a kétrétegű szűrő szűrletének zavarossága kedvezőbb, — kb. 24 óra után a kétrétegű szűrő szűrletének zavarossága enyhén emelkedő görbe szerint alakul, ami a mélységi szűrőre utal, — a kevert anyagú szűrő szűrletének zavarosságát kifejező görbeszakasz kezdetben a mélységi szűrőre utal, kb. 24 óra után azonban a hirtelen emelkedő görbeszakasz a réteg élttörését érzékelteti, — a kétfajta szűrő nyomásveszteség-különbsége a szűrés teljes időtartama alatt elenyésző, — a nyomásveszteség kissé a kevert anyagú szűrő esetében nagyobb, — a görbe alakja mindkét szűrőre nézve lineális kapcsolatot tükröz, ami a mélységi szűrésekre utal, — a szűrés hatásfoka az első 24 órában gyakorlatilag azonos, a további időszakban a kétrétegű szűrő kedvezőbb. b)A Clinton-i ivóvíztisztító telepen a szűrletzavarosság és nyomásveszteség alakulását a 6/a—b. ábra szemlélteti (Am.City and County, June, 1980). Megállapítható, hogy a kétrétegű szűrő mind a szűrlet zavarossága, mind a nyomásveszteség szempontjából kedvezőbb üzemű a kevert anyagú szűrőnél. Ügy tűnik (az idézett kutatások és a választott paraméterek alakulása alapján, hogy a kevert anyagú szűrők helyett a kétrétegű szűrők alkalmazása célszerűbb. 3. Változó (csökkenő) vízliozamú (sebességű) szűrés A homok-gyorsszűrés terén az állandó vízhozamú (sebességű) szűrőt a világ számos vízművében a változó vízhozamú (sebességű) szűrővel váltják fel. Az ilyen irányú fejliődés 1959-ben a Chicagói Vízműben indult meg. Ezt követően a St. Luis County-i, Cleasby (1963) a Taipei-i Vízműben végzett kutatásokról számol be. Ezeket követték pl.: Arboleda (1974), Cleassby et al.,(1980), öllős, Mészáros (1980) tanulmányai. A változó vízhozamú (sebességű) szűrőrendszer működésének hidraulikai elvét a 7. ábra szemlélteti. A rendszer (a szóbanforgó esetben) négy szűrőegységből áll. Ennek megfelelően az elfolyás-oldali bukó feletti vízszint, a nyomásveszteségek és a vízhozam (sebesség) csökkenés a szűrés időtartama függvényében a 8. ábrán adott, Clesby (1981). Az állandó és változó vízhozamú (sebességű) szűrő nyomásvesztesége és a szűrlet zavarossága a 9. ábra alapján hasonlítható össze (DiBernardo et al., 1980). A változó (csökkenő) szűrési sebességű, 4 szűrőegységből álló rendszer nyomásvesztesége és szűrési sebessége a szűrés időtartama függvényében a 10. ábrán adott (Cleasby, 1981). A 7. és 8. ábrák alapján a változó (csökkenő) vízhozamú szűrés sajátos folyamatait illetően a következő alapvető megállapításokra juthatunk: 3.1. A szűrőegységekben a szűrőréteg feletti A, B és C jellegzetes vízszintek (8. ábra) értelmezésekor kiderül, hogy amint a szűrők fokozatosan eltömődnek, a vízszintek minden szűrőegységben — gyakorlatilag azonos mértékben — emelkednek. Ez annak tudható be, hogy a víz a hozzávezető csatornából az egyes szűrőegységekbe a minimális vízszint alatt, egyforma — jelentéktelen — ellenállással jut be. Valamely, előre meghatározott vízszint elérésekor azonban valamelyik szűrő öblítendő. így az A vízszint, minden szűrőben az öblítés előtti vízszint. Valamelyik szűrő öblítésekor a többi három szűrő az öblítés miatt kikapcsolt szűrő szűrletét együttesen produkálja. Ennek érdekében a 3 üzemelő szűrő vízszintje, mielőtt az öblített szűrő újra üzemelne, bizonyos B maximális szintig emelkedik. A B szint az öblítés előtti vízszinttől, a szűrési sebességtől, az üzemben levő szűrőegységek számától, az öblítés időtartamától és a szűrő felett tározott víz mennyiségétől függ. Az öblítés befejezése után üzembe helyezett szűrő szűrési sebessége az öblítést megelőző időpontbeli sebességnél nagyobb. így az összes szűrlet mennyisége a szűrőre jutó víz mennyiségénél nagyobb, ezért a vízszint alacsonyabb, C szintre kerül. A csökkenő hozamú, példánkban 4 szűrőegységből álló rendszer, amint a 7. ábra szemlélteti, 3 jellegzetes üzemi vízszinttel rendelkezik. Ezek jelentkezésének alapfeltétele az ábra szerint az, hogy a víz a vízbevezető csatornából (vagy csőből) a tiszta szűrők működésekor kialakuló ún. minimális vízszint (7. ábrán az 1. szint) alatt, ^300Co -fco» P-Qj 200íf CJJ <*> § 0 Változó vízhozama szűrő Szures vége Állandó vizhp- I zamú szűrő . T Szűrési időtartam "Valtozavizhoza- Állandó vízhozama szűrés I m ú szűrés Szűrési időtartama 9. ábra. A változó és éillandó vízhozamú szűrők nyomásvesztesége és a zavarosság összehasonlítéisa Fig. 9. Comparison of pressure-losses and turbidity in filters with contstant and changing discharge