Uziarnienia piasku kwarcowego

Tabela 1. Uziarnienia złóż filtracyjnych stosowanych w technologii uzdatniania wody.

Zastosowanie

Parametry granulometryczne (średnie)

d**10** mm

d**60** mm

d**min** mm

d**max** mm

Filtracja powolna (duża mętność)

0,30

0,6 - 0,9

0,15

2,0

2,0 - 3,0

Filtracja powolna (niska mętność)

0,40

0,8 - 1,2

2,0 - 3,0

Filtracja pospieszna (po koagulacji)

0,45

0,55 - 0,8

1,5

Filtracja pospieszna (odżelazianie)

0,8 - 1,0

1,2 - 1,5

0,7

2,0

1,5

Filtracja pospieszna (antracyt)*

1,0

1,5

0,8

2,0

1,5

Filtracja kontaktowa

0,60

1,5

2,5

wg niektórych uziarnienie antracytu może być wyższe (do d10 = 1,5)

Należy wziąć pod uwagę, że w procesach uzdatniania wody opartych o filtrację zawiesin praktycznie nie biorą udziału ziarna o średnicy większej niż 2,0 mm. Zasada ta nie dotyczy filtracji na złożach aktywnych (odmanganianie i odkwaszanie wody), w których o efektywności decyduje reaktywność złoża, a nie jego uziarnienie (czy inaczej mówiąc uziarnienie decyduje ale pośrednio, poprzez uzyskanie odpowiedniej powierzchni kontaktu uzdatnianej wody ze złożem filtracyjnym).

W przypadku procesów filtracji zawieisn zmniejszanie średnicy sprzyja poprawie efektywności procesów, ale z drugiej strony powoduje zmniejszanie długości cykli filtracyjnych. Z kolei w przypadku zwiększania średnic ziaren zdecydowanie wydłuża się cykle filtracyjne, ale niestety kosztem jakości filtratu. Faktem jest, że wraz z długością cyklu filtracyjnego złoże ulega stopniowemu uszczelnieniu, które powoduje poprawę efektów w miarę trwania cyklu filtracyjnego. Na wykresie poniżej przedstawiono taką sytuację, w której złoże kwarcowe o stosunkowo dużym uziarnieniu >1,5 mm "uszczelniało" się w miarę pracy.

W przypadku prezentowanym na wykresie zobrazowano wpływ długości cyklu fitlracyjnego na efektywność usuwania wytrąconego wodorotlenku żelazowego z wody surowej. Do pewnego momentu (ok 72 godzin cyklu filtracyjnego) stężenie zawieisny żelazowej ulegało systematycznemu obniżaniu, co świadczyło o uszczelnianiu złoża żelazem. W pewnym momencie osiągnięto minimu, od którego rozpoczęło się stopniowe zwiększanie stężenia żelaza (pogarszanie jakości filtratu związane z przebiciem). Na wykresie zaznaczono półki dolne i górne co odnosi się do eksploatacji filtrów dwupółkowych.

Widać wyraźny wpływ uszczelniania złoża kwarcowego o wysokiej granulacji na poprawę efektów usuwania zawieisny żelazowej z wody.