Naturalne wpracowanie złóż antracytowo - kwarcowych do usuwania manganu

Modernizacja Stacji Uzdatniania Wody we Wrześni przebiegała na żywym organizmie. Dzięki temu, że SUW dysponowało dwoma halami filtrów (dwoma oddzielnymi ciągami technologicznymi) można było najpierw zmodernizować jeden, a następnie drugi i tutaj pojawił się właśnie problem. Po wyremontowaniu pierwszej filtrowni, trzeba było przez nią puścić całą ujmowaną wodę, by móc wymieniać filtry na drugiej z nich.

Obie filtrownie składają się z trzech filtrów ciśnieniowych o średnicy 2,4 m i powierzchni filtracji 4,5 m2 każda. Projektanci przewidzieli maksymalną prędkość filtracji dla zaprojektowanych złóż na poziomie 12,0 m/h co odpowiadało przepustowości każdego filtra równej 4,5 m2 x 12 m/h = 54 m3/h (przyjęte maksimum to 60,0 m3/h).

Średnia godzinowa produkcja w okresie letnim przekracza 240,0 m3/h. Taka ilość wody przetłaczana przez jedną filtrownię (trzy filtry) odpowiadała prędkości 17,0 m/h (!). Przy tak wysokiej prędkości filtracji pojawiały się następujące problemy:

• żelazo przenikało bardzo głęboko w złoże filtracyjne, przez całą 1,0 m warstwę antracytu, aż do piasku kwarcowego, na którym się osadzało,

• przy długim cyklu filtracyjnym (który od momentu uruchomienia SUW trwał 7 dni), żelazo zajmowało praktycznie cały filtr (obie warstwy filtracyjne).
  Badania prowadzone na instalacji pilotowej ustawionej w wieży ciśnień wodociągu wrzesińskiego wykazały, że w początkowej fazie wpracowania złoża antracytowo kwarcowego, żelazo już po 3 - 4 dniach, przenikało poniżej 1,0 metrowej warstwy antracytu. A przecież, jak wspomniano wcześniej, na etapie wpracowania filtrów w skali technicznej cykl trwał siedem dni!

Przenikające żelazo skutecznie dezaktywowało (ekranizowało) tworzące się powłoki manganowe, utrudniając szybkie wpracowanie złoża antracytowo - kwarcowego do usuwania manganu.

Na wykresie zamieszczonym poniżej przedstawiono przebieg wpracowania filtrów pierwszej filtrowni.

Jak widać przez ponad 450 dni stężenie manganu w wodzie po filtracji praktycznie nie uległo większym zmianom. Cały czas utrzymywało się na poziomie ok 0,20 mgMn/L. Dopiero po ok 2 miesiącach od włączenia drugiej, zmodernizowanej filtrowni, czyli od momentu realnego zmniejszenia prędkości filtracji, stężenie powoli zaczęło się obniżać, by ostatecznie po 550 dniach od momentu załączenia filtrów do pracy osiągnąć wartość określoną normą.

Jednak od czasu, kiedy po raz pierwszy osiągnięto normę, odmagnanianie zachodzi bez zakłóceń, a mangan w wodzie uzdatnionej znajduje się na poziomie ok 0,02 mgMn/L, bez względu na prędkości filtracji, czy długości cykli filtracyjnych.

Druga filtrownia wpracowywała się już znacznie krócej, aczkolwiek również potrzeba było ok 300 dni, by uzyskać normę manganu. Jest to o tyle ciekawe, że druga filtrownia wpracowywała się na zdecydowanie niższych prędkościach filtracji, mieszczących się poniżej wartości ustalonych przez projektantów jako maksymalne.

Tutaj jednak był zupełnie inny czynnik opóźniający.

Charakterystyczne jest to, że na obu wykresach wpracowanie zaczyna się od pewnego momentu. Mangan nie schodzi przez cały okres wpracowania równomiernie.

Jest to element, który może wskazywać na wpływ bakterii manganowych na wpracowanie złóż. Temat ten zostanie jeszcze dokładnie przeanalizowany.

Zadaj pytanie, skomentuj artykuł, przedstaw swoje doświadczenia.