Брзи филтери за пречишћавање воде

Начелна шема брзих филтера

Брзи филтери за пречишћавање воде су врста пешчаних филтера који се најћешће користи у системима за кондиционирање воде за пиће. Брзо пречишћавање настаје пропуштањем воде кроз цели филтерски слој за разлику од спорог пречишћавања које користи пречичћавање кроз биолошку мембрану коју образују микроорганизми на површини филтерског слоја. Зато се оно називају и дубински филтри. Поступак брзог пречишћавање који се одвија на брзим филтерима примењује се за пречишћавање воде која је претходно прошла поступак таложења и има мутноћу највише 8°НТУ.

Ови филтри раде на релативно великим брзинама филтрирања, обично 5 до 7 м/х (ретко 15 м/х), зависно од гранулометријских особинаа филтерског слоја и врсте филтра. Због велике брзине филтрирања, потребна површина за филтрирање код ових филтера је вишеструко мања у односу на споре филтере. Међутим, код брзих филтера је присутна појава знатно бржег прљања, па настаје потреба за њихово чешће испирања (у просеку 1 до 2 пута дневно).

Посредством доводног жлеба вода намејењена филтрирању равномерно се распоређује изнад филтерског слоја и филтрирајући се пролази тим слојем. Филтерски слој положен је на носиву конструкцију, најчешће монтажне армиранобетонске плоче, у које је уграђен систем млазница, обично 64 млазнице по м². Кроз млазнице се вода филтрира у доњи део базена. Филтрирана вода се затим сакупља у сабирном каналу и одводи главним каналом (цевоводом) према резервоарима чисте воде.

Намена

Брзим филтерима за пречишћавање воде најчешће се уклања мутноћа, гвожђе, манган, уље, органске материје, боја и бактерије. Ако се користи неки адсорбент (активни угаљ), онда се може одстранити и непријатан укус и мирис.

Карактеристике брзих филтера

Брзи филтер добио је назив по већој брзина филтрирања, која је око 40 пута већа него код спорих филтера (креће се 4 - 15 м/х (≈ 100 - 360 м/д). У просеку, ова се брзина узима око 5 м/х, и на њу утиче филтерска испуна која је крупнија него код спорих филтера.

Притисак за пролаз воде кроз филтер формира се или путем пумпе или висинским резервоаром. Притисци под којим ови филтери раде крећу се од 1,5 - 4, па и 6 бар. Брзина филтрирања је 100 - 120 м/д. У пракси је познат и тзв. аутоматски гравитациони пешчани филтер (без затварача) са сифоном који служи за одвод воде од прања филтера.

Препоручене вредности

• ефективни промер филтерског материјала од 0,45 до 0,55 мм,
• коефицијент једноличности, Ку = 1,5 до 1,7,
• дебљина филтерског слоја, хф ≈ 0,7 до 0,8 м,
• дубина воде изнад филтерског слоја, хв ≈ 0,7 до 1,0 м.

Поступак код прљања филтера

Када дође до прљања филтера, односно максимално допуштеног губитка притиска, приступа се његовом искључивању из рада и приступа се испирању. Прање филтера се може извести помоћу воде или у комбинацији воде и ваздуха под притиском. Други начин прања је чешћи. Прање филтра помоћу воде и ваздуха заснива се на наизменичном довођењу чисте воде и заједно воде и ваздуха под одређеним притиском у доњи део базена, и настаје узлазно струјање кроз систав млазница и филтерски слој.

Млазнице филтера

Ради што равномерније расподеле воде и ваздуха, млазнице имају најзначајнију улогу управо код прања филтра.

Млазница се израђује од пластике (најчешће) или метала, а састоје се од дршке и главе. На дршци је навој, који служи за уградње млазнице у армиранобетонско дно, и отвор на горњем делу, и прорез на доњем. Глава млазнице је са системом прореза чија је димензија (обично од 0,35 до 0,70 мм), што онемогућити изношење филтерског материјала за време рада филтра. Кроз прорезе на млазници пречишћава се вода у процесу рада филтера, а убацује вода и ваздух за време његовог прања.

Врсте филтера

Попречни пресек кроз брзи пешчани филтер са функцијом повратног испирања

Према конструктивни карактеристикама данас су у употреби две врсте филтера:

Отворени филтери

Отворени филтер раде под атмосферским притиском, а ефективни пречник (деф) креће се у границама 0,35 - 0,60 мм, а коефицијент униформности (К) 1,60 - 1,70.

Филтери под притиском

Ови филтери су по изгледу затворене челичне посуде (цилиндри) са пажљиво распоређеним кварцним песком изнад дренажног система који је уграђен на дну цилиндра. Вода која се филтрира улази у филтер на горњем делу цилиндра, пролази кроз филтерски слој и кроз дренажни систем излази из филтера.

Рад овог филтера је сличан раду гравитационог филтера, с том разликом што се коагулисана вода доводи најчешће директно на филтерску испуну (без претходног мешања, флокулације и таложења). Губитак притиска кроз ову врсту филтера је приближно исти као и код гравитационих.

Намена

Филтери под притиском се најчешће употребљавају:

• Када се сирова вода доводи под притиском и на третман, а у циљу коришћења једног пумпног агрегата.
• За мање количине воде где висока цена брзих гравитационих филтера није оправдана
• У комбинацији са другим типовима филтера у циљу одстрањивања тврдоће или мангана, односно гвожђа.

Конструкција

Филтери под притиском могу бити:

• Вертикални — који су ограниченог пречника (0,3 - 3 м)
• Хоризонтални — који се користе за веће капацитете јер су пречника око 2,5 м са дужином цилиндра 3 - 7 м, или више , иако нису најекономичнији у односу на искоришћење запремине.

Литература

• Др.Мунир Јахић, Урбани водоводни системи, Удружење за технологију воде и санитарно инжењерство, Београд, 1988.