SU ARITMASINDA FİLTRASYON. A. Saatçı

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "SU ARITMASINDA FİLTRASYON. A. Saatçı"

Iskander Özen
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 SU ARITMASINDA FİLTRASYON A. Saatçı

2 Filtrasyon Arıtmanın Kalbi

3 Ref: Amirtharajah Kademeli Arıtma (Multiple-Barrier Treatment) Kimyasal direct filtration Havza Koruma Ham su ızgaralar çökeltme koagulasyon yumaklaşma çamur filtrasyon dezenfeksiyon Şebeke Geri devir çamur

4 Direkt Filtrasyon Direkt Filtrasyonda Kullanılabilecek su Kalitesi (AWWA Committee Report, 1980): Renk < 40 renk birim, Bulanıklık < 5 NTU Alk < 2000 asu/ml Demir < 0.3 mg/l Mn < 0.05 mg/l

5 (USEPA Surface Water Treat Rule: SWTR) Log giderim Giardia Virus Konv. Arıtma Direkt Filtrasy * Her ay ortalamasının % 95 de, <0.5 NTU ve hiçbir zaman > 5 NTU * 3-log = 99.9 % giderim, 4-log = 99.99%

6 Log C ph Diyagramları [OH - ] [H + ] = log [OH - ] -log [H + ]= 14 - log C ph

7 Log C - ph

8 Log C-pH Diyagramları [OH-][H+] = ph Log C -7 OH - H + -14

9 Mf o Hp /L g m- o m- /Ll ]l mlu [A A gol Alum Yumaklaşma Diyagramı Alum Coagulation Diagram enoz n iot wyr av s ier adnuob( pee ws ugaoc a wt azili ner effi se R LAT OT egr ahc art + 2 ) hti 9 n iot ) sr et la ) H 8 (Ol bat A d n iot 4 azil l H A ue N (Ol A Ref: Amirtharajah lu os de ix n iot

10 Zeta Potential Log (Al) - mol/l Alum - mg/l as Al 2 (SO 4 ) H 2 O Alum Yumaklaşma Diyagramı Alum Coagulation Diagram Ref: Amirtharajah ph of Mixed Solution

11 Effluent Turbidity Ref: Amirtharajah Filtre Çıkış Kalitesi:Filter Effluent Quality Filtre iyileşmesi: Filter Ripening Backwash remnants above in T B Outle t media media Clean backwash Function of influent T M T U Media Strainer Filter breakthrough T U T M T B Time T R

12 Trajectory Theory d p Viruses mm d c d c d c Bacteria mm Cryptosporidium 3-5 mm Diffusion d p < 1 mm Sedimentation d p > 1 mm Interception Giardia 6-10 mm Ref: Amirtharajah

13 Filtre Mekanizmaları Mechanisms of Filtration particle, d p transport attachment fluid streamline collector, d c detachment Ref: Amirtharajah

14 Sabri Ergun (1952) ) (1 6 ) (1 v d g k v d g k L h eq eq m L h

15 Akışkan Yatak Fluidised Bed dh v d eq L m

17 Filtre Yatak Malzemeleri

18 UC = d60/d10 < % 10 % d10 d60

19 ABD Filtre Malzemesi Yeknesaklık Katsayısı(ABD Filtreleri Yatak Derinliği: 60 cm 90 cm)

20 Filtre Malzemeleri

21 Yatak Malzemesi Seçimi Difüzör üzerine gelen en alt tabaka dane çapı > 2-3 * (drenaj sistemi orifis çapı) En üst tabaka en düşük dane çapı > Efektif Çap UC <= (2)^0.5

22 Yatak Malzemesi Çeşitleri d10 (Efektif Çap) = mm (sade kum yatağı) d10 (Efektif Çap) = mm kum ve mm antrasit (çift yatak)

23 Yatak Malzemesi Çeşitleri Kum dane çapı sınırları: (0.3 mm) ile (1.18 mm) arası (tek yataklı kum) Kaba kum sınırları ( 0.5 mm ile 6.0 mm arası) derin yataklı kum filtrelerinde

24 Yatak derinliği/efektif çap Normal kum L/de > = 1000, (1mm1m) 3- yataklı Filtre: Antrasit, Kum, Garnet L/de > = 1250Tek kum yatak: L/de > = 1250, (1.0 mm < de<1.5 mm) Tek yatak, kaba kum: L/de > = 1250, (1.5 mm < de<2.0 mm)

25 Filtre Hızları

26 Filtre Çıkış Kalitesi ve Yük Kaybı ıkış ulanıklığı Yük Kaybı

27 Filtre Tabanı (ABD Tipi)

28 Nozül Sistemi

29 Filtre Tabanı

30 Filtre Geri Yıkaması

31 Filtre Geri Yıkama Zamanı Tespiti Filtre Yük Kaybı belli bir değeri geçerse: m su sütunu Çıkış kalitesi sınırlarının üzerine çıkarsa Önceden tesbit edilen en fazla zaman (3-4 gün) geçilirse

32 Geri Yıkama USA EU

33 Geri Yıkama Su ve Hava Hızları

34 Geri Yıkama Derin yataklı filtreler için hava/su beraber verilmesi: (ES = 1-2 mm) m/st hava ve 15.4 m/hr su (ES = 2-6 mm) m/st hava ve m/hr su 5-10 dakika hava/su beraber yıkama, arkadan su ile 5-10 dak durulama. Son su durulaması sırasında hava ile beraber verilen su debisin 1-2 katı.

35 Geri yıkama (EU ) Tek yataklı orta dane büyüklüğü için, (ES= mm ) (su ve hava ayrı yıkanıyor) 3-5 dakika, m/st hava, sonra m/hr su ile geri yıkama

36 Geri yıkama (USA ) Hava Su ayrı geri yıkama Hava: Çift yataklı veya çok yataklı filtreler için: m/st m/hr su, (hava ve su ayrı) Akışkan yatak -Geri Yıkama: Hız: m/hr su ( 3-15 dak) % akışkan yatak (havasız geri yıkama)

37 ÖMERLİ FİLTRELERİ : GERİ YIKAMA Osmaniye Geri yıkama Hızı= 20 m/hr 0 1 dakika: Filtre suyunu drene edilmesi 1-6 dak.: Hava başlatılması 6 15 dak : Sadece su erilmesi (13 üncü dakikada giriş vanası kapatılıyor)

38 Orhaniye Geri Yıkama Geri Yıkama Hızı= 18 m/h Hava hızı= 40 m/hr. 0 1 dak: Filtre suyunu drene edilmesi 1-9 dak: Sadece Hava verilmesi 9 17 dak:su verilmeye başlatılması 10 uncu dakikada hava durdurulur ve giriş vanası 13 dakikada açılır.

39 OMERLİ FİLTRELERİ : GERİ YIKAMA Muradiye : Geri yıkama hızı= 25 m/h ( 9 dakika kadar). Muradiye giriş vanaları kapak şeklinde olduğu için, su drene edilmez. Yükseltilerek ham su giriş kapakların kapanması sağlanır. Hava + Su girişi = dakika Sadece = 5-6 dakika sadece su ile durulama

40 Emirli- Geri Yıkama "Aquazur" Filtreleri. Geri yıkama sırası ve hızları Muradiye ile aynıdır: Geri yıkama hızı= 25 m/h ( 9 min dakika kadar). Hava + Su girişi = dakika Sadece = 5-6 dakika sadece su ile durulama

41 Basınçlı Filtreler

42 Yavaş Kum Filtreleri

43 Yavaş Kum Filtresi Yatak Malzemesi Efektif Çap = mm (tipik:0.30) UC= (tipik:2) Kum Yatağı Derinliği,X= (tipik:0.9 m) Taban Çakılı= (tipik: m)

44 Filtre Yatakları UC= (tek yataklı filtreler) UC= (1.5 a kadar çıkabilir) (derin yataklı filtreler) Kaba kömür dane boyu/ince kum dane boyu = 3 Polimer = mg/l (cazibeli filtreler) Basınçlı filtreler için daha fazla dozlar mümkündür.

45 RAPID FILTER DESIGN CRITERIA Parameter AWWA/ASCE, Third Edition (1998) Rate 5 m/hr typical m/hr for deep-bed uniform anthracite filters Bed depth m (single medium sand) m sand and m anthracite (dual media) m (up to 2.4 m) in uniform deep-bed filters Backwash % expansion with m/hr for 3-15 minutes (for water wash only ) British practice: m 3 /min/m 2 air for 3-5 min followed by m/hr water for single-medium sand media with ES= mm (air and water applied separately) US practice: m 3 /min/m 2 air followed by m/hr water for dualmedia or multimedia (air and water applied separately) Concurrent air/water wash for deep-bed filters: m 3 /min/m 2 air and 15.4 m/hr water (ES = 1-2 mm) and m 3 /min/m 2 air and m/hr water (ES = 2-6 mm). Concurrent wash for 5-10 minutes followed by water wash for 5-10 minutes. Final water wash rate is 1 or 2 times that used with air. d 10 (ES) mm (single medium sand) mm sand and mm anthracite (dual media) Size limits 50 sieve(0.3 mm) to 16 sieve (1.18 mm) (single medium sand) Relatively coarse (from 0.5 mm to 6.0 mm) in uniform deep-bed filters UC (single medium sand) with values up to 1.5 (deep-bed filters) Mixing Coarse coal size/fine sand size = 3 Primary Metal salts coagulant Cationic polymer Filter aid Nonionic or anionic polymers (for coarse-to-fine media only) mg/l for gravity filters Higher doses possible for pressure filters Coagulant Nonionic or anionic polymers aid Head losses Clean bed = m Clogging head loss = 2.4 to 3.0 m Inlet/outlet Influent conduits = 0.6 m/sec velocities Filtered water and washwater = m/sec Water depth Minimum 1 m above media to avoid air binding High filtration rates necessitate 1.5 m or more

46 Filtrasyon Hız Kontrol Metodları

47 Filtre Çıkış Suyu Kontrolü L C

48 0.5 m Varibar Sistemi

49 Azalan Debili Filtre V, m/h Sabit Debi Azalan Debi Zaman

50 Azalan Debili Filtreler Temiz Filtre On- Off Kirli Filtre

51 Water level (Head loss) t c t 23 Level 3 Level 4 Level 5 Time Figure 2: Water level variations in DRF Level 2

52 Inlet Level 4 Level 3 Level 2 Level 1 Wash trough Static water level Filter medium h 4 h 3 h 2 h 1 Underdrain Clear well Backwash outlet channel Figure-1: A typical DRF system

53 Azalan Debili Filtre Boyutlandırması Temiz Filtre Kirli Filtre Seviye 3= K1(1.5*Vd) + K1(0.7*Vd) + K2*(1.5*Vd) 2 + K2*(0.7*Vd) 2 + K3*(1.5*Vd) 2 K3*(0.7*Vd) K1= 36e-3 h Temiz kum yük kaybı sabiti K2= e-3 h2/m Borular, vanalar.. K3= Kontrol vanası (bilinmeyen) 4 2 3

54 Filtre Boyutlandırması Temiz yatak yük kaybı= m Kirlenme yük kaybı = 2.4 to 3.0 m Giriş boru hızları = 0.6 m/sec Filtre edilmiş su ve geri yıkama hatları= m/sec Su derinliği, yatak üst seviyesinden en az 1 m. yukarıda. Yüksek filtre hızlarında 1.5 m veya daha fazla.

Benzer belgeler

Filter Media Filtre Yatak Malzemeleri. Dr. A. Saatci

Filter Media Filtre Yatak Malzemeleri Dr. A. Saatci Filtre Malzemeleri 06/01/2010 Dr. A. Saatci 2 Filtre Tabanı (ABD Tipi) Nozül Sistemi Filtre Tabanı UC = d60/d10 < 1.42 20 % 10 % d10 d60 ABD Filtre Malzemesi