Strona Główna Forum Kontakt Linki Reklama
Losowe zdjęcie:

Strona Główna : Problemy technologiczne : Zapowietrzanie filtrów ciśnienowych - przyczyny, sposoby zapobiegania

Zapowietrzanie filtrów ciśnienowych - przyczyny, sposoby zapobiegania


W przypadku filtracji ciśnieniowej, zapowietrzanie złóż filtracyjnych ma nieco inne podłoże niż w przypadku filtrów otwartych opisane w artykule 

Zapowietrzanie filtrów ciśnieniowych ma miejsce w układach, w których filtracja poprzedzona jest napowietrzaniem w aeratorach ciśnieniowych (mieszaczach wodno – powietrznych). Zjawisko takie nie występuje, jeśli filtracja poprzedzona jest napowietrzaniem otwartym.

Powietrze w sposób naturalny przedostające się do wody powoduje jej wysycenie przy ciśnieniu atmosferycznym tylko do punktu równowagi. W przypadku napowietrzania ciśnieniowego gazy wprowadzane są z ciśnieniem co najmniej o 1 atm wyższym od ciśnienia płynącej wody. Przy wyższym ciśnieniu rozpuszczalność gazów jest większa – obniża się wraz ze zmniejszaniem ciśnienia wody (spadkiem ciśnienia).




Przyczyn zapowietrzania złóż filtracyjnych można upatrywać w:

  • złym odpowietrzeniu wody na filtrach ciśnieniowych (źle pracujące odpowietrzniki automatyczne),

  • nadmiernej dyspersji pęcherzy powietrza w wodzie po napowietrzeniu – powietrze nie jest w stanie się oddzielić od wody i przechodzi na złoża filtracyjne wydzielając się na nich, bądź w dalszej kolejności trafiając do odpływu

  • wydzielaniem gazów wprowadzonych pod ciśnieniem do wody w miejscach spadku (zmniejszenia) ciśnienia (najczęściej tuż za pierwszą wierzchnią warstwą złoża filtracyjnego, na której spadki ciśnienia wody są największe).


Zapowietrzanie złóż filtracyjnych wywołuje następujące problemy technologiczne:

  • kolmatację gazową złoża, powodującą ograniczenie przepływu oraz wzrost strat technologicznych i wymuszających płukanie filtrów,

  • zmniejszanie powierzchni czynnej złoża filtracyjnego (zapowietrzone obszary filtrów nie uczestniczą w procesie uzdatniania wody, w wyniku czego może dochodzić do pogarszania efektów uzdatniania wody – w układach odżelaziania i odmanganiania wody, dotyczy to obu wskaźników),

  • niekontrolowane uwalnianie gazów ze złoża filtracyjnego w trakcie:

    • wyłączenia filtra (zwłaszcza w układach załącz - wyłącz),

    • zmniejszania przepływu


Spośród wymienionych elementów, wszystkie niekorzystnie oddziałują na proces uzdatniania, jednak szczególnie niebezpieczny jest ostatni z wymienionych czynników.

Niekontrolowane odpowietrzanie złoża filtracyjnego właściwie działa jak płukanie powietrzem – powoduje rozluźnienie porów materiału oraz narusza zgromadzone (odfiltrowane) zawiesiny, które bez większych problemów, z dużym stężeniem przedostają się do wody uzdatnionej, wywołując skokowe przekroczenia wielu wskaźników (barwa pozorna, mętność, żelazo, mangan).


Sposoby zapobiegania stwierdzonemu zapowietrzaniu filtrów zawsze zależą od przyczyn. I tak jeśli, zapowietrzanie jest następstwem złego funkcjonowania zaworów odpowietrzających, które nawiasem mówiąc są dość wadliwym i często psującym się elementem układu filtracji ciśnieniowej, wówczas należy doprowadzić do ich udrożnienia. Bezwzględnie wskazane jest montowanie odpowietrzników ręcznych na filtrach (bezpośrednio pod zaworami odpowietrzającymi). Takie odpowietrzenia mogą pracować ciągle (nastawione na tzw. „sapanie”), lub też okresowo (poprzez otwieranie – np raz w ciągu zmiany i kontrolę ilości nagromadzonego powietrza w filtrze). Obecność odpowietrzników ręcznych jest również sposobem kontroli funkcjonowania zaworów odpowietrzających. Jeśli bowiem poprzez ręczne odpowietrzenie usuwane będą gazy, wówczas jest to jednoznaczny dowód zablokowania zaworu odpowietrzającego. Jest to dość częsty problem, zwłaszcza w przypadku uzdatniania wód o dużej zawartości żelaza, które blokuje kule zaworów odpowietrzających. Co ważne, by zawór prawidłowo funkcjonował musi być dopasowany do ciśnienia wody surowej. Jeśli bowiem ciśnienie wody będzie niskie, a zawór dopasowany do ciśnienia wysokiego, również nie będzie prawidłowo funkcjonował.


W sytuacji, w której za zapowietrzanie złóż odpowiedzialna będzie zbyt duża dyspersja pęcherzy gazów (zwłaszcza w przypadku stosowania napowietrzania drobno - pęcherzykowego) rozwiązaniem mogą być:

  • separatory mikropęcherzy powietrza montowane na rurociągu doprowadzającym wodę surową na filtr (rozwiązanie stosunkowo rzadko stosowane),

  • zmiana systemu wprowadzenia powietrza do wody.


Ze znanych przykładów eksploatacji SUW, w których eksperymentowano z napowietrzaniem drobnopęcherzykowym w celu poprawy efektywności natleniania wody (zwiększenia powierzchni wymiany gazowej) napotykano na problemy z intensywnym zapowietrzaniem złóż filtracyjnych. Emulsja wodno – powietrzna była na tyle zwarta, że gazy przedostawały się do wody uzdatnionej, powodując jej pozorne zmętnienie (efekt „białej wody”, często mylnie kojarzony przez konsumentów z procesem chlorowania). Oczywiście część pęcherzy wydzielała się na filtrach, powodując wystąpienie zjawisk opisanych powyżej (niekontrolowane odpowietrzanie filtrów, powiązane z naruszeniem struktury osadów odfiltrowanych na złożu). Jednocześnie, zwiększeniu powierzchni wymiany gazowej nie odpowiadało oczekiwane zwiększenie natlenienia wody.

Negatywne skutki zapowietrzania złóż filtracyjnych były jednocześnie na tyle uporczywe, że zdecydowano o wymianie napowietrzania i wprowadzeniu rusztów wprowadzających powietrze pod postacią grubych pęcherzy.

Ostatnia z wymienionych przyczyn zapowietrzania złóż (wydzielanie pęcherzy w miejscach spadku ciśnienia) jest najtrudniejsza do wyeliminowania.

Jest ono szczególnie widoczne w układach jednostopniowych (woda po filtrach trafia na hydrofory), gdzie niejednokrotnie filtry pracują na ciśnienia rzędu 4,0 – 5,0 Atm, a ciśnienie wtłaczanego gazu do wody osiąga wartość nawet >6,0 Atm. Są to warunki sprzyjające wydzielaniu powietrza bezpośrednio u odbiorców (kiedy woda i powietrze ulegają rozprężeniu do ciśnienia atmosferycznego).

W takiej sytuacji, należy unikać nadmiernego przeciągania cyklu filtracyjnego (związanego z rosnącymi stratami i spadkami ciśnienia po filtrach). W skrajnych wypadkach konieczna jest nawet przeróbka układu uzdatniania na dwustopniowy, by obniżyć ciśnienia w układzie.

 

 

Autor: dr inż. Łukasz WEBER

 

Ogłoszenie:

Nasz strona na facebooku:

więcej

Artykuły technologiczne:

Warsztaty w Boszkowie więcej

Usuwanie twardości na SUW - cz. I - metoda strąceniowa więcej

Zapowietrzanie filtrów ciśnienowych - przyczyny, sposoby zapobiegania więcej

Badania technologiczne nad uzdatnianiem wody na SUW Podgórna więcej

Charakterystyka zanieczyszczeń wód - fluor więcej

Charakterystyka zanieczyszczeń wód - jon amonowy więcej

Wszystkie artykuły

Wszelkie prawa zastrzeżone, kopiowanie oraz publiczne wykorzystywanie artykułów publikowanych w witrynie bez zezwolenia zabronione.