Hidrológiai Közlöny 1970 (50. évfolyam)

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

4 Hidrológiai Közlöny 1970. 1. sz. Dr. öllős G.: A lassúszűrő szerepe Amint az ábráról kitűnik, a szűrőréteg felszínére, ill. a réteg legfelső zónájába — szervetlen ülepedett anyagok, — szerves ülepedett anyagok (detritus), továbbá — algák (és egyéb mikroorganizmusok) kerülnek. A szervetlen üledék elsősorban a kolmatáció révén fejti ki hatását, a detritus és az algák pedig a réteg biokémiai tisztításfolyamataiban játszanak alapvető szerepet. A 2. ábrán vázolt esetben a lassúszűrőréteg tisztítása nem tekinthető a legkedvezőbbnek, hiszen — a nyersvíz gyengébb minősége miatti nagyobbfokú biológiai folyamat következményeként viszonylag jelentős mennyiségű C0

2 kerül a vízbe, ami a víz agresszív voltát eredményezheti, — a lebontás végén a szűrt vízben még lebontható oldott szerves anyagok is maradtak, — az oldott oxigén (0

2) mennyiségének zöme a biokémiai folyamat révén felhasználódik. (Szélső esetben az oldott oxigén teljesen felhasználódhat, vagyis ilyenkor az aerob lebontódási állapotot anaerob állapot váltja fel.) Ezeknek a számunkra kedvezőtlen okoknak a kiküszöbölése miatt szükséges a lassúszűrőrétegre kerülő nyersvizet valamilyen módon előtisztítani. Az ilyen kétlépcsős lassúszűrős tisztítás teljes folyamatának elvét Schmidt K. alapján a 3. ábra szemlélteti. Az ábráról kitűnik, hogy — az előszűrés (pl. gyorsszűrővel, vagy lassúszűrővel) foka nem kielégítő, sok a C0

2, kevés az 0

2 és még lebontható szerves oldott anyagok maradtak a vízben, —- ilyen esetben pl. a közbenső levegőztetés beiktatása célszerű. Ennek révén — a lassúszűrőre kerülő víz oldott oxigéntartalma újra növelhető, — a vízből a felesleges C0

2 eltávolítható. A víz előkezelése révén a tulaj donképpeni lassúszűrő működése kedvezővé válik: — a szűrt vízben lebontható oldott szervesanyag nem marad, — a szűrt vízben az oldott oxigén mennyisége még kielégítő, — a C0

2 mennyisége nem okoz a víz felhasználásánál (pl. a csőhálózatban) gondot. A most vázolt esetben a nyersvíz szervesanyagtartalma viszonylag magasfokú volt. Ha a nyersvízben inkább a szervetlen anyagok találhatók, közbenső levegőztetés minden bizonnyal nem szükséges, hiszen ilyenkor a biokémiai folyamat kevésbé érezteti hatását a szűrt víz C0

2 és 0

2 komponenseire. Az előző példákból megállapítható: a lassúszűrőre vezetett víz gondos előtisztítást igényel. Az előtisztítás módját és mértékét a mindenkori nyersvízminőség szabja meg. Ennek megfelelően az előtisztítást bonyolultabb vagy egyszerűbb tisztítástechnológiai folyamatok képviselhetik. A 2. és 3. ábrán vázolt esetek valamely meglehetősen kedvezőtlen nyersvízre vonatkoznak. Az előtisztítás fokát úgy kell megválasztani, hogy a lassúszűrő rétegben a biológiai tisztításhoz az optimális környezti feltételek biztosítottak legyenek, s ugyanakkor a szűrő üzemeltetése a gazdaságossági követelményeket is kielégítse. 3. A tisztítás biológiai alapjai A lassúszűrő felszínén bizonyos idő eltelte után, amint az előzőkben már utaltunk rá, jelentős mennyiségű szervetlen só (főleg foszfát, bikarbonát, nitrát és szilikát) gyülekezik össze, amely fény jelenlétében a flóra kifejlődésének az alapja. Ily módon a „biológiai hártya" — a lassúszűrőréteg alapvető alkotója — létrejön. A hártyában — algák, — protozoák, — néhány nagyobb állati mikroorganizmus (mint pl. lárvák), — baktériumok telepszenek meg, amelyek a nyersvízzel együtt jutnak a szűrőre, vagy a rétegben szaporodnak el. A réteg legfelső — pár mm-nyi — vastagságában, fény jelenlétében, elsősorban az autotróf biológiai folyamatok jelentkeznek: az algák a C0

2-t, a nitrogén és foszforanyagokat stb. hasznosítva, a napfényes időszakban oldott oxigént bocsátanak a vízbe. A réteg felszíne alatt, amint a fény behatolása megszűnik, a baktériumok veszik át a heterotróf zónában a lebontást, vagyis az életükhöz szükséges energiát és a sejtanyaguk regenerálásához, fejlesztéséhez szükséges tápanyagot a szűrendő vízben levő, elsősorban a szerves anyagokból szerzik meg. Ennek a rétegnek a vastagsága rendszerint 30—40 cm nagyságrendű. A víz tisztítása szempontjából azonban a szűrő további, heterotróf zóna alatti rétegvastagságára is szükség van. A tisztítás a szűrő fenekéig tart! Ha a nyers vízben elegendő az oldott oxigén — vagy az autotróf zónában az algák segítik elő, hogy elég legyen —, akkor a heterotróf zónában meginduló mineralizálódási folyamat tulajdonképpen a réteg teljes vastagságában tart: az ammónia, a nitrit stb. oxigénben gazdag vegyületekké alakulnak a homokszemcsék összességének óriási méretű felszínén. Ezért fotos az aerob állapot teljes szűrőrétegben való fenntartása. A réteg tehát, ha csökkenő mértékben is, de teljes vastagságában igénybe vett. Az előzőkből tehát kitűnik, hogy a lassúszűrőben a víz tisztítását elsősorban a mikroorganizmusok végzik. A víz a szennyezőanyagok zömétől a szűrő felső részében hamar megszabadul. A szűrt víz a nyersvízzel együtt a szűrőre jutó mikroorganizmusoktól mentes kell hogy legyen, vagyis a szűrőréteg csírátlanitó hatása is döntő. Calaivay, Caroll és Long [11] vizsgálatai konkrétan is rámutatnak, hogy az egyes baktériumfajták szűrőréteg mélységében nem egyforma mértékben szűrődnek ki, ill. rögzülnek a tápanyagok fogadása céljából. Erei és Erismann [12] a baktériumok kiszűrődésénél a szűrőrétegben az adszorpciós folyamatokat, ill. ezeknek elektrolitokkal való befolyásolását vizsgálta. Bach szerint [13] a baktériumok negatív elektromos felületi töltésük miatt a pozitív elektro-