Hidrológiai Közlöny 1982 (62. évfolyam)
4. szám - Dr. Öllős Géza–dr. Kollár György: Nagytisztaságú ipari vízellátás. Membrán eljárások
Dr. öllős 77 . — dr. Kollár Gy.: Nagy tisztaságú ipari vízellátás Hidrológiai Közlöny 1982. 4. sz. 155 Qih Q 2 Qjt Qi' továbbá Idő, t (vagy OL-t) i^(Qf') 13. ábra A szűrőréteg-ellenállás közelítő értelmezése Puc. 13. npujlU3umeAbHaa UHmepnpemai)un conpomueAemiH cßuAHmpuwujezo CAOR Abb. 13. Annähernde Deutung des Filterschicht-Widerstands A II és az idő (avagy a szűrt víz mennyisége, Qt) közötti kapcsolatot az előbbi feltételezések alapján a 13. ábra szemlélteti. A H és t közötti lineáris kapcsolat azonban csak fokozatosan jön létre (14. ábra). Segéd szűrőanyag nélkül (c.f= 0), vagy elégtelen mennyiségű segéd szűrőanyag esetében (pl. c/= 1 egység), a nyomásveszteség exponenciálisan nő, mert a vízbeli szuszpendált szenynyezőanyag az alap szűrőréteg felszínén filmszerűen kiszűrődik, s rögtön összenyomódik, gyakorlatilag vízzáróvá válik. Ha a szűrési sebességet növeljük, akkor a szennyezőanyagok az alap szűrőrétegbe is behatolnak, így több víz szűrhető, mielőtt a vízzáró felszíni réteg kialakulna. Ha az adagolt segéd szűrőanyag mennyiségét növeljük, a szűrőlepény áteresztőképessége nő. így az alap szűrőréteg felszínén a kezdeti szűrőlepény egyre inkább áteresztővé válik, a II növekedés sebessége pedig csökken. Végül az Ij, réteg áteresztőképessége olyan mértékűvé válik (pl. c/=10—20 egység esetében), hogy a Q -t és H között már az 14. ábrához tartozó lineáris vagy lineáris jellegű kapcsolat áll fenn. Ha ekkor a vízmennyiséget megfelezzük, a szűrőlepényben a nyomásveszteség is felére csökken. Ez esetben felírható: Végső tervezett nyomásveszteség Idő, t (vagy a-t) 14. ábra A teljes nyomásveszteség és az üzemi idő kapcsolata Puc. 14. Cen3b Memdy noAmiMU nomepiiMu u epeMeueM SKcriAyamaifuu Abb. 14. Zusammenhang zwischen dem gesamten Druckverlust und der Betriebszeit vagyis a nagyobb vízhozamú szűrés (í x) időtartama és a kisebb vízhozamú szűrés (t,) időtartama aránya (íi/í 2) egyenesen arányos a nagyobb vízhozam (Q.,) és a kisebb vízhozam (Qj) arányának négyzetével (Q^/Qi)Ha tehát az adagolt segéd szűrőanyag koncentrációja elég a Q.t ós a H közötti lineáris kapcsolathoz, a szűrőlepény hidraulikai folyamatai kielégíthetik a következő feltóteleket: a) a szűrési idő és a végső nyomásveszteség között a kapcsolat lineáris, b) a szűrési idő a vízhozam csökkentésével növelhető: például a Q felére csökkentésekor a szűrés időtartama az előző egyenlet értelmében 4-es szorzó szerint növelőd ik, c) a szűrőlepóny egységnyi súlyára eső szűrt víz térfogata a végső nyomásveszteség növelésével, vagy a vízhozam csökkentésével növelhető. 2.5 Szűrő-típusok A ráiszapoló szűrők két fő típusa a szűrőlepónybel végső nyomásesós kialakulása szerint: a) nyomás alatti szűrő (4. kép), ezen belül az álló ós a fekvő szűrők b) vákuum-szűrő A nyomás alatti szűrőben a szűrőpalást, az alap szűrőréteg ós a szűrőlepóny egyaránt zárt térben van, az üzemi szivattyú nyomó oldalán (15. a) ábra). A szűrőlepény mindig a légköri nyomásnál nagyobb nyomás alatt áll, és a szűrőn keresztüli végső nyomásesós korlátlan, a szivattyú jellemzőitől függ. A végső nyomás L50—300 kN/m 2. A vákuum szűrőben a szűrőpalást, az alap szűrőréteg és a szűrőlepóny szintén tartályban van, de a rendszerre az atmoszférikus nyomás érvényesül. A rendszer az üzemi szivattyú szívó oldalán található (15. b) ábra). Ily módon a szűrőn keresztüli végső nyomásesós korlátozott: a szűrő feletti összes pozitív nyomásból ós a szivattyú normál, 6—7,5 m vízoszlopnak megfelelő üzemi szívásából tevődik össze. A maximális végső vákuum is csak G—7,5 m yízoszlopnak felel meg, ezért a szűrőlepóny is általában a légköri nyomásnál kisebb nyomás alatt van (kivéve a szűrés kezdeti rövid időtartama alatt). 2.6 Szűrőanyag A leginkább alkalmazott anyagok a diatoma ós a perlit. Diatoma esetében a kisebb vízhozamot biztosító anyag rendkívül finom, 3—(i /im átlag szemcsemóretű. A nagy vízhozam durvább, 20—40 pm átlagos szemcseméretű anyaggal érhető el. A tiszta diatoma porozitása 80—90% (5. kép). A perlit vulkáni hamuból készül. A szűrőanyagot a szűrési mechanizmus alapján célszerű megválasztani. A szennyezőanyag-transzport ós a rögzítő mechanizmust alapjaiban befolyásolja, hogy mind a szűrőanyagrószecskók, mind a szuszpendált részecskék felületi töltése általában negatív. Ez esetben a hatékonyabb szűrés érdekében a szűrőanyag, vagy a szuszpenzió kémiai kezelése jöhet szóba. 2.7 A szűrés-hatékonyság növelése A hatékonyság a következőképpen növelhető: a) A víz és a szűrőanyag kémiai olőkezelése nélkül: — Az alap szűrőréteg finomabb szemcséjű, így a visszatartó képessége nő. A nyomásveszteséget nagyobbra célszerű választani. — Az alap szűrőréteg vastagsága nagyobb. •— Két különböző szűrőanyag esetében, ha az alap szűrőréteg szemcséi finomabbak, akkor a réteg visszatartó képessége nő. Ha a szűrőlepény dur-
