Technologie pro recyklaci vody

Typ procesu

Fyzikálně chemické procesy

Skupina technologií

Separace nerozpuštěných látek

Název procesu

Objemová filtrace

Popis technologie

Separace nerozpuštěných látek na základě velikosti. Při průtoku vody vrstvou zrnitého filtračního materiálu (tzv. filtračním ložem) dochází k zachycení nerozpuštěných látek v prostoru mezi zrny. K zachycování částic dochází v celém objemu filtračního lože.

Podle tlakových poměrů ve filtrační vrstvě se filtry dělí na beztlaké a tlakové. Beztlaké filtry (nazývané atmosférické nebo otevřené rychlofiltry) pracují za normálního atmosférického tlaku, hnací síla filtrace je dána výškou vodního sloupce filtrované vody. Rychlost filtrace je poměrně malá, což lze kompenzovat velkou filtrační plochou. Pro dosažení vyšších filtračních rychlostí se používá uzavřených tlakových filtrů.

V klasickém uspořádání se při provozu filtru střídají dvě fáze: vlastní filtrace a tzv. praní, kdy se zachycené částice z lože odstraňují směsí vody a vzduchu. Nevýhodu přerušovaného provozu eliminují kontinuální filtry navržené tak, aby obě fáze probíhaly souběžně.

Aktuálnost

stávající běžná

Vhodné pro srážkové vody

ano

Typické reaktory a jejich uspořádání

pískový atmosférický filtr

pískový tlakový filtr

obráceně protékaný filtr

dvouproudý vícevrstvý filtr

Typické schéma

Cílené znečištění

Nerozpuštěné látky

Typické koncentrace cílového znečištění

desítky mg/l

Kritické parametry

povrchové hydraulické zatížení/filtrační rychlost uváděné v m³ vody na m² filtrační plochy za časovou jednotku (h), respektive v m/h

Typicky jednotky m/h až 20 m/h.

Mezní velikost separovaných částic - daná typem filtračního lože.

Další relevantní parametry

Tlaková ztráta - rozdíl tlaku na vstupu a výstupu

Podíl prací vody - uvádí se v % filtrátu, běžně do 10 %.

Dosažitelné koncentrace cílového znečištění

jednotky mg/l

Hygienizační funkce

ne

Investiční náklady

Relativně nízké, nicméně silně závislé na velikosti zařízení a zvoleném systému filtrace. Pro filtrace v rozmezí jednotek a až desítek m³/h se ceny pohybují v tisících až desítkách tisíc EUR.

Prostorová náročnost

Podle typu filtru, např. tlakové filtry jsou kompaktní zařízení. Pro velikost zařízení jsou stěžejními parametry nutná plocha filtru a dosažitelná filtrační rychlost.

Bezpečnostní rizika

žádná

Energetická náročnost

Náklady na energie jsou spojeny především s čerpáním.

Náročnost na obsluhu

Nízká

Provozní náklady

Nízké, spojené především s čerpáním.

Chemikálie

Pokud se pro praní používá část filtrátu, může být nutné prací vodu dezinfikovat.

Měření a regulace

měření průtoku

kontrola kvality odtoku (stanovení NL₁₀₅, měření zákalu)

měření tlakové ztráty

Kapalné

Prací voda s obsahem nerozpuštěných látek

Pevné

Oddělené částice - po zpracování prací vody 

Vyžadovaná předúprava

Objemové filtraci často předchází jiný proces separace nerozpuštěných látek - sedimentace či flotace.

Vyžadované dočištění

Může být koncovým stupněm čištění, nebo mohou následovat procesy pro hygienické zajištění či odstranění rozpuštěného znečištění.

Typická průmyslová odvětví

Všechna odvětví vyžadující odstranění nerozpuštěných látek

Tchobanoglous, G., et al. (2014). Wastewater engineering: treatment and resource recovery. New York, NY, McGraw-Hill Education.

Sparks, T. and G. Chase (2016). Filters and filtration handbook. San Francisco, New York, San Diego, Singapore, Amsterdam, Tokyo, London, Heidelberg, Oxford, Paris, Sydney, Boston, Butterworth-Heinemann, Elsevier.