Złoża filtracyjne

Jednym z czynników wpływających na zwiększone koszty inwestycyjne przy budowie stacji uzdatniania wody jest prawidłowa wielkość urządzeń technologicznych, w szczególności filtrów. Minimalizacja ich rozmiarów jest uzależniona od maksymalnej prędkości filtracji, która jest bezpośrednio związana z szybkością procesów technologicznych zachodzących na złożu filtracyjnym, która to z kolei zależy od własności zastosowanych materiałów filtracyjnych. Jednoznacznie można stwierdzić, że dobór właściwych materiałów filtracyjnych wraz z prawidłową metodą uzdatniania może mieć wpływ na:

• Zwiększenie szybkości filtracji, co powoduje bezpośrednie zmniejszenie wielkości urządzeń
• Eliminację urządzeń służących do napowietrzania wody
• Ograniczenie niektórych zabiegów technologicznych przygotowujących wodę jak np. dozowanie utleniaczy
• Wydłużenie czasu pracy złóż filtracyjnych
• Wydłużenie czasu trwania cykli filtracyjnych pomiędzy płukaniami
• Podwyższenie jakości wody uzdatnionej

Z powyższych powodów oprócz klasycznych minerałów takich jak piasek kwarcowy lub żwir, do budowy filtrów stosuje się wiele różnorodnych materiałów w postaci kruszyw naturalnych lub sztucznych, dodatkowo często formowanych w złoża wielowarstwowe. Dobór odpowiednich materiałów wykazujących się wysoką sprawnością technologiczną stanowi jednak duże wyzwanie zarówno dla wielkich, jak i małych systemów uzdatniania. Problem ten jest szczególnie widoczny w przypadku małych instalacji, znajdujących się np. w domach jednorodzinnych, gdzie powinny zostać zastosowane materiały filtracyjne nie wymagające dodatkowych zabiegów technologicznych lub zapewniające bezobsługowe działanie urządzeń. W związku z powyższym przy wyborze odpowiedniego materiału filtracyjnego pod uwagę należy wziąć szereg własności takich jak: strukturę, gęstość, skład, odporność na ścieranie i kruszenie, odporność na działanie kwasów i zasad oraz oczywiście skład wody surowej.

Podstawowe minerały i materiały filtracyjne:
• Antracyt – usuwanie żelaza i manganu, krzemionki, rozproszonych zawiesin i zmętnienia
• Bazalt – usuwanie żelaza, manganu, fosforu oraz azotu, koloidalnych i zawieszonych substancji powodujących zmętnienie
• Chalcedonit – usuwanie żelaza
• Diatomit – klarowanie wody zawierającej cząstki koloidalne, adsorpcja zemulgowanych oleju i węglowodorów
• Dolomit – usuwanie żelaza i manganu, mętności, filtrowanie przemysłowych wód chłodniczych i technologicznych
• Glaukonit – w połączeniu z KMnO4 usuwanie żelaza, manganu, siarkowodoru
• Granit – reedukacja żelaza ogólnego, doczyszczanie wody w filtrach wielowarstwowych
• Magnezyt – usuwanie żelaza, manganu, odkwaszanie wody
• Piasek kwarcowy – usuwanie żelaza, manganu
• Węgiel aktywny – usuwanie z wody substancji trudnousuwalnych, substancji organicznych, siarkowodoru, chloru