Hidrológiai Közlöny 1970 (50. évfolyam)

1. szám - Dr. Öllős Géza: A lassúszűrő szerepe a víztisztítás területén

2 Hidrológiai Közlöny 1970. 1. sz. Dr. öllős G.: A lassúszűrő szerepe 1. ábra. Valamely baktérium és pehely méretének összehasonlítása 0,5 mm 0 - jű kvarcszemcse méretével [4] Fig. 1. Comparison of bacterial and floc dimensions with those of an 0,5 mm dia. quartz partiele [\] 1. táblázat 1 m

;

i-beli gömbalakú szemcse összfelülete n = 35% hézagtérfogat esetén Table 1. Totál surface area of spherical particles contained in 1 cu. m volume, at a pore volume of n = 35% Szűrőanyag A gömbök átl. 0-je [mm] Összfelület [m

2/m

:

!] Igen durva homok (1—3 mm) .... 2 1 1 950 3 900 Előszűrő homokja (0,5—1 mm) . . . 0,5 7 800 Lassúszűrő homokja (0,25—0,5 mm) 0,25 15 600 Finom homok (0,05—0,25 mm) . . . 0,10 39 000 Homokliszt (0,05—0,10 mm) 0,05 78 000 A gyorsszűrőhöz bizonyos mértékig hasonló módon, a vízben levő részecskék eltávolítását a következő alapvető folyamatok befolyásolják: — mechanikai értelemben vett szűrés, — a diffúzió, — az inercia (kis mértékben), — az ülepedésszerű folyamatok, — a hidrodinamikai hatások, — adhézió, és végül — a biológiai folyamatok. A legfontosabb szerepet —- amint később részletezzük — a biológiai tényező jelenti! A tisztítási folyamatban az előzőkben említett tényezők érvényesülését a szűrőszemcsék óriási összfelülete (1. táblázat) döntő mértékben befolyásolja. A tiszta kvarcszemcsék (Si0

2) felülete, mint ismeretes, negatív elektromos töltésű. Minél finomabb szemcséjű a talaj, annál nagyobb ez a negatív töltésű összfelület. Ahhoz, hogy a szemcsék eme felületén a bizonyos töltésekkel rendelkező szuszpendált stb. részecskék rögzülhessenek, a szemcsefelület töltését megfelelő formában kell befolyásolni. Ez érthető, ha néhány, szempontunkból fontosabb részecske, ill. ion felületi töltésére gondolunk. Pozitív felületi töltésűek (kationok): — az oldatban levő legtöbb fémion, — az alumíniumhidrát, — a vashidrát . Negatív felületi töltésűek (anionok): —• a legtöbb szerves anyag hidroszolja, — kolloidális szilikát, — a baktériumok felülete (pl. az E. coli). Amikor a Si0

2 szemcsék felületén a negatív elektromos töltést sikerül lecsökkenteni, a szemcsefelületén kialakuló pozitív jellegű hártya a negatív ionokat magához köti a következő sorrendben: OH- -» P0-- -» F- -»SO7- -* Cl- -» NO--* -» MnOT -> CIO7 -»S— 1 4 A szemcsék felületén lerakódó szervetlen sók (pl. a foszfát) stb. minthogy a mikroorganizmusok számára tápanyagot jelentenek, a ,,biológiai hártya" létrejöttéhez a feltételeket megteremtik. Ebbe a hártyába az előzőkben említett bonyolult folyamatok során a következő fontosabb anyagok épülnek be: — fémoxidok, — hidrogénkarbonátok, — hidrátok, — szerves anyagok, — baktériumok, — poláros elhelyezkedésű vízmolekulák. És itt érkeztünk el a lassúszűrő lényegéhez! Ezek a réteg felső — viszonylag egészen kis —vastagságában összegyülekező említett tápanyagok, kedvező környezeti tényezőt, vagyis megélhetési lehetőséget biztosítanak a mikroorganizmusok számára. A réteg mélységében a környezeti tényezőknek megfelelő tagozódás szerint algák, baktériumok, protozoák, lárvák serege telepszik meg. Ilymódon jön létre a biológiai tisztítási folyamat: a még vízben levő szervesanyagok biokémiai úton mineralizálhatók s ugyanakkor a szűrőre áramló vízben levő mikroorganizmusok a rétegben, a szemcsék felületén rögzülnek, ami által a víz csírátlanítása is rendszerint elérhető. A lassúszűrőrétegben kialakuló fizikai, kémiai és biológiai folyamatok lényegét összefoglaló módon Schmidt K. alapján a 2. és 3. ábra szemlélteti. A szűrőréteg biotop voltát, amint a 2. ábra érzékelteti, a szűrőre érkező felszíni vízben levő — szervetlen (ülepedőképes szemcsés, kolloidális anyagok, C0

2, oldott szervetlen anyagok), — szerves anyagok (lebontható, ill. le nem bontható oldott anyagok, ülepedőképes anyagok) és — az oldott oxigéntartalom biztosítja. Ilv módon a szűrő biológiai jellegű működése, ha a szűrési sebességet megfelelően választjuk meg, elérhető.