Research on Clogging of the Sand Filter

Filtration is one of the basic and commonly used process of water treatment filtration process. The development of knowledge about this process has its roots at the turn of the thirties and forties of the last century. To this day, there are still conducted research in the field of filtration by many scientists around the world. Currently, the design of water treatment filters is based on a set of guidelines. Therefore, studies on the clogging of the filtration process, seem to be important, as they affect the more rational filter design. The aim of this work was to investigate the kinetics of the clogging of the filtration process for the selected sand bed. Carried out experiments consisted in filtration of the prepared water with variable speeds: 10, 15, 20, 25, 30, 35 m/h. Based on the observations, it was found that the efficiency of impurities removing is directly related to the rate of filtration and the amount of filtered water. With the increase of the filtered water volume of through the bed, there was a decrease in the efficiency of color and turbidity removing in the upper filter layers in the depth range of 0-43 cm. The decrease in the efficiency of purification in these layers resulted in efficiency of removing color and turbidity. It follows that the smaller the granulation of the bed in the upper layer, the faster the clogging and the shorter filtration cycle time.

Jednym z podstawowych i powszechnie stosowanych procesów uzdatniania wody jest proces filtracji. Rozwój wiedzy na temat tego procesu ma swoje korzenie na przełomie lat trzydziestych oraz czterdziestych ubiegłego wieku. Do dnia dzisiejszego prowadzone są wciąż badania w zakresie filtracji przez wielu naukowców na całym świcie. Obecnie projektowanie filtrów do uzdatniania wody odbywa się na podstawie niezmiennego zbioru wytycznych. W związku z tym zasadne wydają się badania nad kolmatacją procesu filtracji, gdyż mają one wpływ na bardziej racjonalne projektowanie filtrów. Celem niniejszej pracy było zbadanie kinetyki kolmatacji procesu filtracji wybranego złoża piaskowego. Realizowane eksperymenty polegały na filtracji przygotowanej wody ze zmiennymi prędkościami: 10, 15, 20, 25, 30, 35 m/h. Na podstawie przeprowadzonych obserwacji stwierdzono, iż efektywność usuwania zanieczyszczeń jest bezpośrednio związana z szybkością filtracji i ilością przefiltrowanej wody. Wraz ze wzrostem objętości przefiltrowanej wody przez złoże odnotowano spadek efektywności usuwania barwy oraz mętności w wierzchnich warstwach filtracyjnych w zakresie głębokości 0-43 cm. Spadek efektywności oczyszczania w tych warstwach miał wpływ na obniżenie ogólnej efektywności usuwania barwy oraz mętności. Wynika z tego, iż im mniejsza granulacja złoża w górnej warstwie, tym szybsza kolmatacja i krótszy czas cyklu filtracyjnego.