PL172949B1

PL172949B1 - Powolny filtr piaskowy i sposób wytwarzania powolnego filtru piaskowego PL PL PL

Info

Publication number: PL172949B1
Application number: PL93309297A
Authority: PL
Inventors: David Foster; Trevor Sanders
Original assignee: Thames Water Utilities
Priority date: 1992-12-10
Filing date: 1993-12-08
Publication date: 1997-12-31
Also published as: IN181283B; FI952841A7; HU9501677D0; WO1994013381A1; DE69308886D1; EP0673276B1; ATE149862T1; DE69308886T3; GB2273251B; CA2151367A1; CZ286279B6; DE69308886T2; NO952267D0; EP0673276A1; CZ149895A3; RO113615B1; NO309929B1; EP0673276B2; NO952267L; JPH08505315A

Abstract

1. Powolny filtr piaskowy do usuwania zanieczyszczen z cieczy zwlaszcza wody, skladajacy z poziomych dwóch warstw piasku rozdzielonych warstwa wegla aktywnego, znamienny tym, ze pozioma warstwa (3) we- gla aktywnego ma jednolita grubosc w calym obszarze filtra. F I G .1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest powolny filtr piaskowy do usuwania zanieczyszczeń z cieczy, zwłaszcza wody, składający się z dwóch warstw piasku rozdzielonych warstwą węgla oraz sposób wytwarzania takiego filtru.

W ostatnich latach jakość wody pitnej stała się głównym zagadnieniem debaty publicznej i politycznej ze znacznym zwróceniem uwagi na zagadnienie pestycydów w wodzie pitnej. Norma Współpracy Europejskiej dotycząca wody pitnej (80/778/EEC) zawierała granicę 0,1 pg/l dla poszczególnych pestycydów, przy czym ta sama granica zawarta była w brytyjskich przepisach dotyczących dostarczania wody (jakości wody) z 1989 roku. Dla większości pestycydów ta norma 0,1 pg/l jest znacznie surowsza niż oparte na wymaganiach zdrowotnych normy ustanowione przez organa Światowej Organizacji Zdrowia i US EPA.

Niewielkie ilości pestycydów, głównie herbicydów rozpuszczalnych w wodzie, d.ostajjąsię do środowiska wodnego przez spływanie do rzek i infiltrujądo wód gruntowych. Jest to głównie problem nizinnych zlewni miejskich i rolniczych, takich jakie występują w obszarze geograficznym zgłaszającego.

Użyte tu określenie “pestycydy” obejmuje fungicydy, herbicydy, insektycydy i temu podobne.

Konieczność ogólnego zmniejszenia zawartości składników organicznych i zmniejszenia do minimum stosowania chloru i powstającychjego produktów ubocznych sąrównież głównymi problemami dla wielu europejskich i amerykańskich dostawców wody.

Większość nizinnych zakładów uzdatniania wody mieści się w jednej z trzech grup w zależności od źródła wody i rodzaju uzdatniania wody.

172 949

i) uzdatnianie wód powierzchniowych przez magazynowanie, koagulację chemiczną, klarowanie, szybkie filtrowanie piaskowe i chlorowanie;

ii) uzdatnianie wód powierzchniowych przez magazynowanie, szybkie filtrowanie grawitacyjne, powolne filtrowanie piaskowe i chlorowanie;

iii) uzdatnianie wód gruntowych, zwykle tylko przez chlorowanie, czasami z szybkim filtrowaniem piaskowym.

Zgłaszający dostarcza średnio 2700 mld m³ wody do ponad siedmiu milionów odbiorców razem ze 123 zakładami uzdatniania wody należącymi do wszystkich tych trzech kategorii. Około 75% dostaw pochodzi z rzeki Tamizy i jej dopływów, przy czym większość uzdatniana jest przez powolną filtrację piaskową.

Te tradycyjne procesy uzdatniania nie sąjuż w stanie spełnić obowiązujących norm na pestycydy i inne szkodliwe chemikalia, w związku z czym okazały się potrzebne dodatkowe rozwiązania, zwłaszcza zastosowanie absorbentów, takich jak węgiel aktywny.

W francuskim opisie patentowym FR 226254 przedstawiono filtr do mieszkań zawieraj ący piasek i węgiel drzewny w celu oczyszczania wód domowych i deszczowych.

W amerykańskim opisie patentowym US 4663047 opisano proces oczyszczania przy użyciu wieży z węglem aktywnymjako oddzielny etap w usuwaniu pestycydów. Zamknięty filtr węglowy przedstawił również K.Wóycicki w pracy “Wodociągi” (Budownictwo i Architektura, 1954), a także przedstawił zastosowanie sproszkowanego węgla aktywnego w powolnych filtrach piaskowych poprzez nałożenie warstwy sproszkowanego węgla aktywnego na warstwę piasku w tradycyjnym powolnym filtrze piaskowym. Usuwanie zanieczyszczeń z powierzchni węgla aktywnego proponowano przez zbieranie kilkucentymetrowej warstwy węgla aktywnego z powierzchni filtru.

W publikacji “Wodociągi i kanalizacja” (nr 9, Arkady, 1978) zwrócono uwagę, że zastosowanie warstwy węgla aktywnego obniża szybkość filtracji. W materiałach Konferencji “Usuwanie Smaku i Zapachu Wody” - Wrocław 1966 proponowano umieszczenie warstwy węgla aktywnego pomiędzy warstwami piasku.

Znane są sposoby wytwarzania piaskowych filtrów powolnych zawierających wkładki z węgla aktywnego, według których stosuje się ziarnisty węgiel aktywny, jako wkładkę do powolnych filtrów piaskowych, umieszczonąna dnie filtru. Znany jest również sposób wytwarzania filtrów powolnych na drodze układania warstw piasku i węgla aktywnego, lub np. poprzez wmieszanie grabiami węgla aktywnego w warstwę piasku.

Wodą dotychczasowych powolnych filtrów piaskowych jest to, że nie zapewniają one jednolitej jakości wody w całej powierzchni filtra.

Budowa powolnego filtru piaskowego wiąże się z dużymi nakładami kapitału i wymaga rozległego terenu. Jak wspomniano poprzednio, stosowane obecnie filtry nie mogą spełniać stawianych wymagań w odniesieniu do zanieczyszczeń, takich jak pestycydy, prekursory trójchlorowcometanu, rozpuszczalniki organiczne i lotne związki organiczne, które mają wpływ na smak i zapach, takie jak geosmin i 2-metyloizobomeol. To samo odnosi się również do usuwania zabarwienia całkowitej zawartości węgla organicznego (TOC) i asymilowalnego węgla organicznego (AOC).

W dotychczasowych powolnych filtrach piaskowych zawierających warstwę węgla aktywnego nie zwracano uwagi na geometrię warstw. Cechą nieoczekiwaną wynalazku jest stwierdzenie, że w powolnym filtrze piaskowym zawierającym warstwy piasku przedzielone warstwą węgla aktywnego stopień wyrównania górnych powierzchni dolnej warstwy piasku i górnej warstwy węgla ma nieoczekiwanie korzystny wpływ na sprawność filtra.

Według wynalazku powolny filtr piaskowy do usuwania zanieczyszczeń z cieczy, zwłaszcza wody, składający się z poziomych dwóch warstw piasku rozdzielonych warstwą węgla aktywnego, charakteryzuje się tym, że ma poziomą warstwę węgla aktywnego o jednolitej grubości w całym obszarze filtru.

172 949

Korzystna grubość dolnej warstwy piasku jest 2-3 krotnie większa od grubości warstwy węgla aktywnego w filtrze, zaś grubość górnej warstwy piasku jest 3-5 krotnie większa od grubości warstwy węgla aktywnego w filtrze.

Szczególnie korzystna jest warstwa węgla z granulowanego węgla aktywnego.

Sposób wytwarzania powolnego filtru piaskowego do usuwania zanieczyszczeń z cieczy, zwłaszcza wody, w którym układa się dolną warstwę piasku, na którą nakłada się warstwę węgla aktywnego, a następnie na warstwę węgla aktywnego nakłada się górną warstwę piasku, polega na tym, że wypoziomowuje się co najmniej górną powierzchnię dolnej warstwy piasku oraz górną powierzchnię warstwy węgla aktywnego.

Wypoziomowanie przeprowadza się za pomocą laserowej rzędnej niwelacyjnej z nadajnika laserowego, który ustawia się na żądanej wysokości górnej powierzchni każdej z poziomowanych warstw i z odbiornika laserowego na ruchomej ramie, która przemieszcza się po górnej powierzchni poziomowanej warstwy.

Filtr można układać częściami. Obok wypoziomowanych warstw układa się sąsiednie wypoziomowane warstwy w kolejnych częściach powierzchni całego obszaru filtru.

Wynalazek ma następujące zalety:

- jakość wody z każdego fragmentu filtru jest jednakowa;

- przy utrzymaniu normalnego działania powolnego filtru piaskowego zostająusunięte organiczne i nie podlegające rozkładowi biologicznemu mikrozanieczyszczenia, takie jak pestycydy;

- filtr według wynalazku i sposób można zastosować w już istniejących konstrukcjach.

Powolny filtr piaskowy według wynalazku jest przedstawiony w załączonych rysunkach, na których fig. 1 przedstawia przekrój poprzez powolny filtr piaskowy według wynalazku, fig. 2 schematycznie w widoku perspektywicznym sposób układania i poziomowania powolnego filtru piaskowego według fig. 1, na fig. 3 przedstawiono schematycznie w przekroju poprzecznym alternatywny sposób poziomowania i/lub układania powolnego filtru piaskowego według fig. 1, fig. 4 - poprzeczny przekrój urządzenia poziomującego, fig. 5 - schematycznie w widoku perspektywicznym przykład realizacji urządzenia poziomującego według fig. 2, 3 i 4, fig. 6 jest widokiem z góry urządzenia poziomującego z fig. 5, zaś fig. 7 jest przekrojem wzdłuż linii B-B z fig. 6, fig. 8 - etap ściągania powierzchni warstwy piasku i sposób układania powolnego filtru piaskowego według wynalazku, fig. 9 przedstawia etap poziomowania warstwy granulowanego węgla aktywnego, a fig. 10 jest graficznym przedstawieniem usuwania pestycydów przy użyciu powolnego filtru piaskowego według wynalazku w porównaniu ze złożem kontrolnym, które nie miało żadnej dodatkowej warstwy.

Na rysunkach podobne części mają podobne oznaczenia.

Filtr według wynalazku pokazany jest w przykładzie wykonania na fig. 1. Powolny filtr piaskowy 1 zawiera trzy warstwy: dolną warstwę 4 piasku z wypoziomowaną górną powierzchnią, na której nałożona jest warstwa 3 węgla aktywnego również o wypoziomowanej górnej powierzchni, a następnie górną warstwę 5 piasku. Filtr 1 według wynalazku zawierający w złożu 2 dodatek w postaci warstwy 3 granulowanego węgla aktywnego usuwa praktycznie wszystkie zanieczyszczenia, w tym pestycydowe, z oczyszczanej wody przechodzącej przez powolny filtr piaskowy 1.

W tym przykładzie wykonania korzystnie stosowany jest granulowany węgiel aktywny w postaci pojedynczej warstwy 3 o grubości około 135 mm (bez zagęszczenia) pomiędzy dolną warstwą 4 czystego piasku o grubości zasadniczo 300 mm a górną warstwą 5 czystego piasku o grubości zasadniczo 450 mm.

Zwykle filtr 1 składa się z dolnej warstwy 4 piasku o grubości od około 200 do 400 mm, na wymienionej dolnej warstwie piasku ułożonajest warstwa 3 granulowanego węgla aktywnego o grubości około 25-200 mm i na warstwie 3 granulowanego węgla aktywnego, druga lub górna warstwa 5 piasku o grubości około 300-500 mm.

Powolny filtr piaskowy według wynalazku sporządza się następująco.

Najpierw układa się i poziomuje dolną warstwę 4 czystego piasku. Piasek jest dostarczany do złoża filtru za pomocą odpowiednich środków, takich jak szereg urządzeń silnikowych, na

172 949 przykład wywrotki samochodowe lub górny pomost lub suwnica bramowa 6. W każdym przykładzie realizacji warstwa 4 jest rozprowadzana do żądanej grubości i ze stosunkowo gładką i poziomąpowierzchniągórnąprzez laserowąrzędnąniwelacyjnąw postaci nadajnika laserowego 7, któryjest ustawiony na żądanąwysokość, i odbiornika laserowego 8, który jest zamontowany na urządzeniu poziomującym w postaci urządzenia poziomującego 9, które ma ramę 10 z poprzecznymi zasadniczo równoległymi prętami 11 w kształcie kątownika o kącie prostym, jak pokazano na fig. 4, 5 i 7. Na fig. 5 i 7, pręty 11 są zamontowane na ramie 10, tak że ich dolne ramiona sąpochylone pod kątem 20° względem poziomu. Laserowa rzędna niwelacyjna jest taka, że kiedy urządzenie 9 jest ciągnięte po warstwie 4 piasku, aby rozprowadzić i wygładzić go, odbiornik 8 przechodzi do góry i do dołu poprzez wiązkę laserową 12 z nadajnika 7, sprawdzając czy jest za wysoko lub za nisko, i przesyła sygnał do operatora surowicy bramowej 6 lub urządzenia 9, tak że może on dokonać odpowiedniej regulacji urządzenia poziomującego, gdy przemieszcza się ono tam i z powrotem oraz do góry i w dół (strzałka “X”), aż wysokość górnej powierzchni warstwy 4 pozostanie gładka, pozioma i ma żądaną wysokość, inaczej mówiąc warstwa ma żądaną grubość, a ewentualne ślady opon sąwygładzane, jeżeli stosowane były wywrotki samochodowe. Odbiornik laserowy 8 jest zamontowany w jednym z dwóch gniazd 9’ zamontowanych na ramie 10 (fig. 5).

Warstwa 3 granulowanego węgla aktywnego zostaje następnie ułożona na dolnej warstwie 4 piasku podobnym sposobem. W przykładzie realizacji z fig. 2 granulowany węgiel aktywny doprowadzany jest do złoża przez szereg wywrotek samochodowych (nie pokazano), które tworzą stos 13. Samojezdna równiarka 14 lub ciągnik z urządzeniem poziomującym 9 z fig. 4 (które ma przegubowe złącze 15 dla połączenia z mechanizmem podnoszącym i opuszczającym 15’ ciągnika) rozprowadza granulowany węgiel aktywny w postaci warstwy 3 do żądanej grubości przy wykorzystaniu laserowej rzędnej niwelacyjnej jak poprzednio. W przykładzie realizacji z fig. 2 odbiornik laserowy 8 ma bezpośredni wskaźnik optyczny, który pokazuje operatorowi 16 w kabinie czy grubość jest za duża lub za mała, tak że może on manewrować urządzeniem poziomującym 9 według potrzeby aż do osiągnięcia żądanej grubości i gładkości.

Zwykle poziomowanie jest przeprowadzane automatycznie za pomocą hydraulicznego urządzenia poziomującego 9.

Następnie górna warstwa 5 piasku nakładana jest przy użyciu podobnego sposobu z laserową rzędną niwelacyjną, aby osiągnąć żądaną grubość i gładkość górnej warstwy 5 piasku.

Granulowany węgiel aktywny pokrywa się górną warstwą 5 piasku możliwie szybko po ułożeniu, tak żej est on chroniony' przez rozproszeniem przez wiatr, degradacją 1 ub starciem przez mróz albo naruszeniem lub degradacją przez zwierzęta lub ptaki.

Istotne jest uzyskanie całkowicie równej powierzchni warstwy 4 piasku i górnej powierzchni warstwy 3 węgla aktywnego, gdyż to zapewnia równomierną grubość warstwy węgla aktywnego. Dlatego w tym celu stosuje się nadajnik laserowy 7 ustawiony na żądaną wysokość górnej powierzchni każdej z warstw, i stosuje się odbiornik laserowy 8, na ruchomym urządzeniu do poziomowania odpowiedniej warstwy oraz przemieszczania tego ruchomego urządzenia do poziomowania warstw zgodnie z laserową rzędną niwelacyjną.

Wskaźnik żądanego poziomu zwykle jest kontrolowany przez operatora ruchomego urządzenia regulującego elementy poziomujące.

Podczas poziomowania i/lub układania warstwy stosuje się pomost, wysięgnik lub suwnicę bramową rozciągającą się w poprzek powolnego filtra piaskowego oraz wykorzystuje się urządzenie silnikowe przystosowane do poruszania się na każdej warstwie złoża. Wykorzystuje się również urządzenie ruchome posiadające pręty wyrównujące o kształcie kątownikowym o kącie prostym.

W przypadku filtrów dużych o powierzchni kilku tysięcy m², jak pokazano na fig. 8 i 9, przeprowadza się etapy układania warstw w kolejnych, sąsiadujących ze sobą, częściowych obszarach powierzchni całego obszaru powolnego filtru piaskowego, wypoziomowuje się górne powierzchnie dolnej warstwy piasku i górną powierzchnię górnej warstwy węgla aktywnego, aż

172 949 na całym polu powierzchni zostanie utworzony układ warstwowy z piasku i granulowanego węgla aktywnego i równomiernej grubości warstwy 3 węgla aktywnego.

W przykładach realizacji nadajnik laserowy 7 jest przenośny, przy czym jest on montowany na trójnogu 17, który może być ustawiany tam gdzie potrzeba w złożu 2, zależnie od tego, która część złoża jest właśnie układana. Trójnóg 17 jest lekki i może być poruszany przez jednego operatora, a laser ma zasilanie bateryjne. Laserowa rzędna niwelacyjna może być wykorzystywana do mapowania powierzchni filtru, a wysokość może być regulowana przy użyciu teleskopowego masztu lub podpory, na której montowany jest nadajnik laserowy 7. Alternatywnie nadajnik laserowy 7 może być na nieruchomej podporze, takiej jak stojak ze stali nierdzewnej z boku złoża filtru.

Alternatywnie, mogą być również układane moduły węgla aktywnego, zwłaszcza dla grubości warstwy węgla aktywnego 25-50 mm. Każdy moduł może być zasadniczo kwadratowym modułem, na przykład o boku około 1 m.

Moduły te mogą być układane w powolnym filtrze piaskowym według potrzeby, korzystnie modułem może być mata worek lub pas z ograniczeniem lub osłoną z odpowiedniego materiału, takiego jak materiał geotekstylny. Węgiel aktywny może być zatem umieszczony pomiędzy warstwami materiału geotekstylnego.

Aby uniknąć nierównomiernego rozłożenia węgla aktywnego, co może być spowodowane manipulowaniem (na przykład węgiel aktywny w sposób niezamierzony przemieszcza się w jeden koniec worka), worki mogą zawierać komory, z których każda mieści żądaną ilość aktywnego węgla w sposób wymuszony, tzn. bez przesunięcia. Komory te mogą być utworzone w dowolny odpowiedni sposób, na przykład przez zszywanie, formowanie.

Ponadto worek i jego zawartość mogą być takie, aby istniała możliwość regeneracji przez umieszczenie ich po prostu w piecu służącym do regeneracji i potem powtórnie używane.

Alternatywnie, zamiast modułowego systemu powolny filtr piaskowy 1 może zawierać węgiel aktywny w postaci warstwy na przykład o grubości 25-50 mm, położonej lub umieszczonej warstwowo pomiędzy geotekstylnymi warstwami lub matami, z którychjednaj est ułożona na dolnej warstwie piasku, a następnie na niej ułożona warstwa 3 węgla aktywnego, po czym na węglu aktywnym kładzie się górną warstwę lub matę geotekstylną, a na tej górnej warstwie geotekstylnej układa się warstwę piasku. Warstwy geotekstylne mogą nakładać się na siebie, aby zapewnić ścisłe zamknięcie węgla aktywnego.

Sam granulowany węgiel aktywny może być mieszany z piaskiem w odpowiednich uprzednio określonych proporcjach. W takiej mieszaninie cząstki piasku, które sąmniejsze niż granulki węgla aktywnego, mają tendencję do zatykania szczelin pomiędzy granulkami węgla aktywnego. To działanie zatykające zmusza wodę w złożu filtru do przepływania poprzez adsorbujący granulowany węgiel aktywny. Zatykanie takie daje również mniej pustych przestrzeni dla rozwoju organizmów w filtrze.

Granulowany węgiel aktywny jest dostarczany w stanie suchym do magazyny, zwykle w zbiornikowcach, z których jest on wypompowywany do urządzenia płuczącego w celu usunięcia pyłu, przy czym czynnikiem płuczącym jest woda. Woda odpływa, ale węgiel pozostaj e wilgotny i jest układany w tym stanie, co pomaga zapobiegać rozproszeniu przez wiatr oraz pomaga w polepszeniu przebiegu zagęszczania granulek.

Oczyszczana woda może być również wstępnie potraktowana ozonem (O₃), który może przedłużyć żywotność granulowanego węgla aktywnego. Zaleca się jednak, aby z obróbką wstępną za pomocą O3, lub bez, powolny filtr piaskowy 1 według wynalazku usuwał zawartości poszczególnych pestycydów z wód powierzchniowych do poniżej 9,1 pg/l i całkowitej zawartości pestycydów poniżej 0,1 pg/l przez 12-60 miesięcy zanim konieczne będzie przeprowadzenie regeneracji granulowanego węgla aktywnego. Ponadto, taki pestycyd odporny na ozon, jak atrazyna, może być faktycznie usuwany całkowicie za pomocą powolnego filtru piaskowego 1 według wynalazku, którego działanie jest dwukrotnie skuteczniejsze od działania ozonu.

172 949

W celu oczyszczenia złoża 2 górną warstwę 5 piasku stopniowo zbiera się na grubości około 2,50 mm i usuwa się, a więc przy grubości warstwy 450 mm wykonanych może być 14 zbierań lub oczyszczań, zanim przy użyciu samoj ezdnej suchej maszyny czyszczącej nastąpi doj ście do grubości około 100 mm nad granulowanym węglem aktywnym. Grubość taka jest w przybliżeniu minimalną grubością przed wystąpieniem przerwania warstwy 3 węgla. Można zatem wykonać 14 “oczyszczeń” przed położeniem na wierzch nowego piasku lub usunięciem warstwy granulowanego węgla aktywnego, jeśli zostanie on wyczerpany, przez co znacznie zmniejsza się koszty eksploatacji.

Typowe powolne filtry piaskowe 1 eksploatowane przez zgłaszającego są zwykle prostokątne o długości 80-120 m i o szerokości 20-35 m. W filtrze tym warstwa piasku o rozmiarze skutecznym (ES) 0,3 mm o głębokości warstwy 0,7-1,0 m przykrywa warstwę żwiru drenażowego i spodni system drenażowy wykonany z porowatego betonu.

Podczas normalnej eksploatacji muł, glina i odpady biologiczne gromadzą się stopniowo przy powierzchni filtru zwiększając spadek ciśnienia na filtrze i zmniejszając przepustowość hydrauliczną. Powolne filtry piaskowe nie sąprzemywane zwrotnie, ale w odstępach co 3 -10 tygodni każdy filtr jest wyłączany z eksploatacji i po spłynięciu wody górne 25-40 mm piasku jest usuwane przez mechaniczne urządzenie zgarniające. Ten brudny piasek jest oczyszczany przez przepłukiwanie do powtórnego wykorzystania, przy czym eksploatacja powolnego filtru piaskowego 1 jest wznawiana ze stopniowym zwiększaniem natężenia przepływu przez kilka dni. Kiedy głębokość piasku w filtrze osiągnie eksploatacyjne minimum 300 mm, filtr jest wyłączany z eksploatacji i ponownie napełniany czystym piaskiem. Okresowo dolna warstwa 300 mm jest również zastępowana czystym piaskiem.

Przykład. W celu przeprowadzenia prób wykonano filtr warstwowy z granulowanym węglem aktywnym w zbiorniku stalowym 2 m x 1m. Warstwę granulowanego węgla aktywnego F400 GAC (ES = 0,7 mm) produkcji Chemiviron Corbon Ltd., mającą grubość 150 mm, umieszczono na 150 mm piasku ES 0,3 mm na dolnym systemie drenażowym ze żwiru. Dalsze 450 mm piasku umieszczono na wierzchu granulowanego węgla aktywnego.

Filtr warstwowy z granulowanym węglem aktywnym stosowano po wstępnym ozonowaniu, głównej szybkiej filtracji grawitacyjnej za pomocą filtru dwumateriałowego z dozowaniem siarczanu żelazawego i ozonowaniu głównym. Drugi pilotowy powolny filtr piaskowy zbudowany bez granulowanego węgla aktywnego, ale pod pozostałymi względami identyczny, pracował równolegle jako filtr kontrolny. Docelowa prędkość filtracji obu filtrów wynosiła 0,3 m/h.

Próbki filtratu zarówno z filtru warstwowego z granulowanym węglem aktywnym jak i ze złoża kontrolnego poddano analizie na pestycydy i pewien zakres innych związków parametrów organicznych. Analizę na pestycydy przeprowadzano okresowo, przy czym w zestawie analizy zawarte były następujące pestycydy:

Atrazine*	Chlortoluron*	Mecroprop* (MCPP)	Dicamba*
Simazime*	Linuron*	MCPA	Bromxynil*
Propazine*	Propyzamide*	MCPB	Ioxynil*
Diuron*	Prometryne*	2,4-D	Dalapon*
Isoproturon	Terbutryne*	2,4,5-T	Pentachlorofenol

* Zarejestrowane znaki towarowe

W regularnych odstępach czasu za pomocą badań laboratoryjnych określano zapotrzebowanie na chlor i potencjał tworzenia trójhalometanu (THM) w wodzie doprowadzanej i wodzie oczyszczonej, stosując czasy kontaktu z chlorem od 0,5 do 6 dni.

172 949

Dwa razy w tygodniu kontrolowano pewien zakres parametrów fizykochemicznych, biologicznych i mikrobiologicznych:

Tabela

Próba procesu na pełną skalę, rutynowe nadzorowanie

Typ parametru	Parametr	Jednostka
Związany organicznie:	Całkowita zawartość węgla organicznego (TOC) Absorbancja ultrafioletu przy 254 nm Barwa	mg/l Abs/m Mętna
Fizyczny:	Zmętnienie Analiza liczby cząstek (4-80 pm) Analiza objętości cząstek 4-80 pm)	NTU Liczba/ml ppm
Biologiczny	Cząstkowy węgiel organiczny (POC) Chlorofil-a Ogólne życie biologiczne	pgd Mg/l liczba żywych organizmów/m
Mikrobiologiczny:	E.coli (przewidywane i potwierdzone) Razem bakterie coli (przewidywane i potwierdzone) Liczba gatunków bakterii coli Liczba typów bakterii coli Aeromony	Liczba/100 ml Liczba/100 ml Liczba Liczba Liczba/100 ml

Podczas prób w regularnych odstępach czasu w surowej wodzie stwierdzano obecność pewnej liczby pestycydów. Obejmują one herbicydy: atrazynę, simazynę, diuron i mecoprop. Inne herbicydy wykrywane były sezonowo lub przypadkowo.

Na fig. 10 pokazano wyniki dla czterech oddzielnych pestycydów, przy czym porównano stężenia w filtracie z filtru warstwowego z granulowanym węglem aktywnym pełnej skali i ze złoża kontrolnego. Dotychczas w filtracie pochodzącym z warstwowego filtru z granulowanym węglem aktywnym (po obróbce 15.000 objętości złoża) nie stwierdzono żadnych pestycydów.

Badania wykazały, że zmiany całkowitego stężenia węgla organicznego (TOC) w doprowadzanej wodzie i usuwania TOC przez filtr warstwowy z granulowanym węglem aktywnym oraz przez filtr kontrolny, kiedy stężenie TOC na wejściu zmieniało się od 4 do 8 mg/l, były ogólnie większe w miesiącach letnich. Usuwanie TOC przez warstwowy filtr z granulowanym węglem aktywnym wynosiło 60% po eksploatacji przez 6 miesięcy (5000 BVs).

Warstwowy filtr z granulowanym węglem aktywnym zachowywał również wysoki stopień usuwania zabarwienia przez cały czas, przy czym spadek w okresie próby wynosił tylko 20%.

Ponadto przy wszystkich czasach kontaktu z chlorem od 0,5 godziny do 6 dni filtrat ze złoża warstwowego z granulowanym węglem aktywnym miał o 60% mniejsze zapotrzebowanie na chlor i potencjał tworzenia THM niż filtrat ze złoża kontrolnego.

172 949

11.

FIG.5

Η Β ο

4/ .10

ΤΙ

9'

Ν' •15

FIG.6

ΊΓΠΓ

ΤτΝΓ

11^^20° Jy~n _<Jr^Tl

FIG.7 •10 >¹¹

172 949

FI G.9

172 949

STĘŻENIE PESTYCYDU

FIG.10

PESTYCYD/ZŁOŻE

ATRAZ1NE7 , DRJRON 7 .

. SIMAZINE /ZŁOZE at^mW^7k0NTR0LNE

SifiK/ε /złoże MEC0PR0P7 WARSTWOWE

172 949

ΞΖΣΖΣ

FIG.1

FIG.4

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Powolny filtr piaskowy do usuwania zanieczyszczeń z cieczy zwłaszcza wody, składający z poziomych dwóch warstw piasku rozdzielonych warstwą węgla aktywnego, znamienny tym, że pozioma warstwa (3) węgla aktywnego ma jednolitą grubość w całym obszarze filtra.
2. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że grubość dolnej warstwy (4) piasku jest 2-3 krotnie większa od grubości warstwy (3) węgla aktywnego w filtrze, zaś grubość górnej warstwy (5) piasku jest 3-5 krotnie większa od grubości warstwy (3) węgla aktywnego w filtrze.
3. Filtr według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa (3) węgla aktywnego jest granulowanym węglem aktywnym.
4. Sposób wytwarzania powolnego filtru piaskowego do usuwania zanieczyszczeń z cieczy, zwłaszcza wody, w którym układa się dolną warstwę piasku, na którą nakłada się warstwę węgla aktywnego, a następnie na warstwę węgla aktywnego nakłada się górną warstwę piasku, znamienny tym, że wypoziomowuje się co najmniej górnąpowierzchnię dolnej warstwy (4) piasku oraz górną powierzchnię warstwy (3) węgla aktywnego.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że wypoziomowanie przeprowadza się za pomocą laserowej rzędnej niwelacyjnej z nadajnika laserowego (7), który ustawia się na żądanej wysokości górnej powierzchni każdej z poziomowanych warstw (3,4,5) i z odbiornika laserowego (8) na ruchomej ramie (10), która przemieszcza się po górnej powierzchni poziomowanej warstwy (3, 4, 5).
6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że poziomowane warstwy (3,4, 5) układa się obok sąsiednich, już wypoziomowanych warstw (3, 4, 5), w kolejnych częściach powierzchni całego obszaru filtru.