Přihlášení



decoration
Aquion s.r.o, Dělnická 786/38, Praha 7, 170 00;
T: + 420 283 872 265, F: + 420 283 872 266, E: info@aquion.cz
decoration
Aquion aktivované sklo - AAS

Filtrační médium AAS zvyšuje výkon filtrace o 30 %

 Aquion_aktivovane_skloAAS_listAAS
Písková filtrace je základním procesem úpravy vody po mnoho let. Proces stále slouží velmi dobře, ačkoliv se zvyšujícími se požadavky na vodní zdroje a tlakem na neustálé zvyšování kvality vody jsme možná dosáhli limitu výkonu pískové filtrace. Následkem toho se rozšiřuje použití finančně náročnějších technologií jako je UV záření, ozón, aktivní uhlí a membránové systémy v procesu úpravy vody.
Nabízíme technologii, která může velmi vylepšit výkon pískových tlakových a gravitačních rychlofiltrů bez vysokých investičních nákladů.

Klíčové oblasti výkonnosti filtrace:

  • Odstranění pevných látek
  • Odstranění oocyst
  • Snížení množství potřeby chlóru a tvorby vedlejších produktů dezinfekce, trichloraminů a THM
  • Zmenšení objemu prací vody
  • Obecně úspora investičních nákladů a efektivita
  • Pískové rychlofiltry odstraňují částice až do velikosti 10 um. Při použití dobré flokulace je možné odstraňovat i částice velikosti jednoho mikrometru i menší. Tohoto výkonu je možné dosáhnout pouze tehdy, je-li voda rovnoměrně distribuována ve filtračním loži a za podmínky, že nedochází ke kanálovému jevu.

    Kanálové proudění filtračním ložem

    Je nemožné zamezit růstu baktérií na písku, zvláště když je písek výborný substrát pro jejich růst. Dokonce i když je pískové lože stále proplavováno na 50 %, písek se stane velmi účinným biofiltrem, tedy místem, kde dochází ke značnému nárůstu mikroorganismů. Žádné množství pracího vzduchu a prací vody pak tento biofilm neodstraní.
    Algináty vylučované baktériemi přilepují baktérie k písku. Problémem je to, že algináty také slepují jednotlivá zrna písku do větších shluků a podporují tak vznik kanálů ve fitlračním loži. Po několika měsících či letech (v závislosti na kvalitě a teplotě vody) se algináty stávají pevnějšími  a stálejšími. Při teplotě nad 15°C může dosáhnout rychlost množení heterotrofních baktérií i jednou za 15 minut. Exponenciální růst a tvorba alginátů buď vytvoří pískovým ložem stálé cesty kanálového charakteru nebo dojde k rychlému zvýšení diferenciálního tlaku v rámci filtru. Následně dojde buď ke zhoršení kvality filtrace z důvodu různého proudění ve filtru nebo zvýšení frekvence praní filtru, nejpravděpodobněji však ke kombinaci obou problémů.

    Baktérie jsou vítané v pomalých filtrech, ale v gravitačních a tlakových pískových rychlofiltrech jsou hlavní příčinou špatné kvality vody.

    povrch_s_biofilmem  AAS_bez_bakterie

    Pohled na povrch materiálů elektronovým mikroskopem. Povrch písku na levém obrázku je s alginátovým biofilmem. Obrázek ukazující ve stejném měřítku povrch AAS je beze stopy po bakteriích.

    Filtrační médium AAS a odstraňování pevných částic

    Filtrační médium AAS je aktivní filtrační náplň a je navržena pro výměnu písku ve všech typech rychlofiltrů. Povrch AAS má katalytické vlastnosti a vysoký záporný Zeta potenciál. Aktivní povrchové vlastnosti zabraňují usazení a růstu bakterií. Tím je eliminováno kanálové proudění. Koagulanty a polyflokulanty mají kladný náboj. Po přidání do vody zvyšují Zeta záporný potenciál a suspendovaným částicím dávají kladný náboj. Vysoký negativní Zeta potenciál AAS přitahuje částice a drží je ve filtračním loži. Filtrační médium AAS odstraní nejméně o 30 % víc částic z vody než písková filtrace. Toto tvrzení je dokázáno nezávislými pokusy dvou britských vodáren.
     AAS_porovnani_vykonu

    Porovnání výkonu praní písku a AAS

    Praní filtru

    Vše, co se ve filtru zachytí, musí být následně odstraněno. Graf jasně ukazuje, že se během praní za stejných podmínek z AAS uvolnilo více zachyceného znečištění. Průběh praní AAS je stálejší a opakovatelný, což indikuje ustálené materiálové podmínky náplně AAS. V porovnání s tím praní písku nebylo stabilní a z písku se vypláchlo o 30 % méně nečistot.
    V pískových rychlofiltrech je podíl částic přilepen k povrchu písku algináty. Při pokusech o zajištění čistoty pískového média je potřeba agresivní praní vzduchem a prodloužené praní vodou. Pevné částice v AAS jsou zachyceny pouze slabým elektrickým nábojem, který je odstraněn při praní. Dojde efektivněji k uvolnění všech zachycených částic. Díky tomuto jevu je pro vyprání AAS potřeba menší množství vody.
     AAS_elektricky_naboj

    Elektrický náboj na AAS- porovnání pracího výkonu písku a AAS

    Povrch AAS projevuje v přítomnosti kyslíku katalytickou aktivitu. Část rozpuštěných molekul kyslíku je disociována na povrchu AAS, což zvyšuje oxidační potenciál filtračního média. Povrch AAS díky tomu má samosterilizační účinky. Zeta potenciál vytváří vysokou hustotu náboje, což přitahuje kladně nabité částice. Kluzná zóna současně zabraňuje částicím přímému kontaktu s povrchem média. AAS díky tomu přitahuje pevné částice, přidržuje je, ale neumožňuje jim přichytit se na povrch média. Samočisticí vlastnosti znamenají, že AAS je stejně vhodné pro čištění odpadních vod jako pro úpravu čistých vod, protože nedojde k biologické kolmataci média.

    Vedlejší produtky dezinfekce

    Chlór se běžně přidává do vody za filtrací, ale u systémů dvojité filtrace může být chlór aplikován před druhým filtrem. Za těchto podmínek dojde ke tvorbě trichloraminů. Pokud je pH 5 či menší dochází k reakci mezi amoniakem a chlórem za vzniku trichloraminů. Biofilm na povrchu pískových zrn je kyselý a je hlavním místem tvorby trichloraminů. V AAS není žádný biofilm, tudíž povrch není kyselý a tím nedochází ani k tvorbě trichloraminů.


    NH3      + HOCl > NH2Cl + H2O              pH = 6-8           Mono-chloramin
    NH2Cl   + HOCl > NHCl2 + H2O              pH = 5-6           Di-chorlamin
    NHCl2   + HOCl > NCl3   + H2O              pH < 5              Tri-chloramin

    Běžné dávky chlóru aplikované před pískovým rychlofiltrem nezajistí dokonalou inaktivaci biofilmu. Dokonce při použití nevhodné dezinfekce na bázi chlóru může dojít k podpoře růstu bakteriálních druhů, které produkují velká množství alginátů jako např. Pseudomonas spp. Bakterie vylučují algináty jako ochranný mechanismus, takže přítomnost malých dávek chlóru může zvýšit produkci alginátů a zhoršit situaci.

    Gravitační a tlakové pískové rychlofiltry fungují nejen na bázi fyzikálního procesu, ale často dochází k usazování mikroorganizmů ve filtračním loži a filtry se zároveň chovají jako biofiltry. Při vysoké rychlosti protékající vody a režimu praní  se z takové fitlrace stává nestabilní systém. Bakteriální buňky jsou stále odstraňovány z média. Pokud je erodován nedostatečný podíl baktérií, biofilm se stane nestabilním, vyvinou se anaerobní zóny a je produkován metan a sirovodík. Filtry pak mohou náhle uvolnit do fitlrované vody shluky baktérií a nečistot zachycených v biofilmu.
    Pískové rychlofiltry odstraňují organické látky a pevné částice z vody, ale jako biofiltry přeměňují živiny ve vodě do bakteriální biomasy, která je následně uvolňována do filtrované vody. Biomasa bakteriálních buněk, algináty a jejich odpadní produkty mohou reagovat s chlórem a přispívat k tvorbě THM.

    Závěry

  • Mechanický filtrační výkon gravitačních a tlakových pískových rychlofiltrů může být nestabilní, mikroorganizmy (biomasa) může pronikat z filtračního lože do upravené vody. Biofilm je odolný proti chlóru. Pokud je chlór použit před filtrem, koncentrace THM a trichloraminů budou podstatně zvýšené. Bakterie také slepují písková zrna, což zvyšuje frekvenci praní a objem vody potřebný pro udržení čistého písku.

  • Baktérie mohou eventuálně zapříčinit vznik kanálového proudění filtračním ložem, což následně poskytuje možnost průniku oocyst filtrem. Současně filtr uvolňuje do filtrované vody baktérie a organické látky, což zvyšuje koncentrace THM. Ve Velké Británii je u 25 % vodních zdrojů přidáván po pískové filtraci do vody amoniak, aby vznikly monochloraminy s cílem zabránit vzniku trihalometanů.

  • Všechny problémy existující v pískových rychlofiltrech mohou být eliminovány, pokud je zabráněno biologickému znečištění písku. Tento cíl bohužel v úpravnách pitné vody není jednoduchý ani prakticky snadno dosažitelný. Jedno z možných řešení je použít alternativní filtrační náplň, která aktivně zabraňuje trvalému zachycení mikroorganizmů ve filtračním loži. Filtrační médium AAS je první aktivní filtrační médium certifikované pro úpravu pitné vody, které splňuje tyto kritéria.
  •  
    Aquion s.r.o, Dělnická 786/38, Praha 7, 170 00; T: + 420 283 872 265, F: + 420 283 872 266, E: info@aquion.cz