gwf Wasser/Abwasser Memo Sens (Vorschau)

FachberichtE Wasserversorgung
Tabelle 1. Übersicht der untersuchten Spülprogramme und Optimierungsansätze.
Spülprogramm 1 Spülprogramm 2 Spülprogramm 3 (ETSW)
Ablassen des Überstandes
Luftspülung
t = 1 min
v Luft = 95 … 135 m/h
t = 10 min
v Luft = 54 … 68 m/h
v Wasser = 20 m/h
t = 5 min
v Wasser = 68 m/h
Verkürzung Luft-Wasser-Spülung
Verstärkung der Luft-Wasser-Spülung
Luft-Wasser-Spülung für MSF
t = 2 min
v Luft = 95 … 135 m/h
Luft-Wasser-Spülung
(für ESF; entfällt für MSF)
Collapse Pulsing
t = 3 min
v Luft = 30 m/h
v Wasser = 10 m/h
Absetzphase von 30 s
Wasserspülung
Vollfluidisierung (vollständige Filterbettausdehnung)
t = 40 s für ESF
t = 60 s für MSF
v Wasser = 68 m/h
Fluidisierung
t = 5 min
v Wasser = 47 m/h
(10 % Filterbettausdehnung für Quarzsand;
26 % Filterbettausdehnung für Anthrazit)
Absetzphase von 30 s
Variation
Collapse Pulsing auch für MSF
Verzicht auf Collapse Pulsing durch
intensivere Luftspülung
Verkürzung der Fluidisierung
t = 2 min
v Luft = 95 … 135 m/h
Collapse Pulsing
t = 3 min
v Luft = 30 m/h
v Wasser = 10 m/h
t = 40 s für ESF
t = 60 s für MSF
v Wasser = 68 m/h
t = Zeit, v = Geschwindigkeit, ESF = Einschichtfilter, MSF = Mehrschichtfilter, ETSW = Extended Terminal Subfluidisation Wash
Fluidisierung
t = 5 min
v Wasser = 47 m/h
Subfluidisierung
t = 6 min
v Wasser = 23 m/h für ESF
v Wasser = 17,5 m/h für MSF
(keine Filterbettausdehnung)
Verlängerung Subfluidisierungsphase
Langsamstart nach Spülung
digkeit so gewählt wird, dass sie unterhalb der Lockerungsgeschwindigkeit
für das jeweilige Filtermaterial
liegt. Auf diese Weise können sich am Filterdüsenaustritt
Gasblasen vergrößern und zunächst horizontal
ausdehnen, da der vertikale Druckgradient größer ist
als der horizontale [7]. Gleichzeitig bewirkt die seitlich
an der Gasblase ansteigende Strömungsgeschwindigkeit
des Wassers eine Druckabnahme oberhalb des
luftgefüllten Hohlraums, wodurch es zu einer
Aufwärtsbe wegung der Luft durch engere Porenräume
und zu einer Neubildung einer größeren Gasblase
oberhalb des zuvor eingenommenen Hohlraums
kommt. Diese nahezu schlagartig stattfindende Aufwärtsbewegung
verursacht ein „Hereinstürzen“
und „Aufeinander prallen“ umliegender Filterkörner in
den frei gewordenen Hohlraum. Dieses „Hereinstürzen“
verursacht eine Art Pulsieren im Filterbett und wird
daher als Collapse Pulsing = kollabierendes Pulsieren
bezeichnet. Die Luftblasen steigen auf, expandieren,
kollabieren und formieren sich neu und führen auf
diese Weise zu einer ständigen Bewegung und aufeinander
Prallen der Filterkörner wodurch ein sehr starker
Abrieb erzeugt wird.
Beim Langsamstart wird nach Beendigung der
Spülung der Filter zunächst komplett mit Rohwasser
gefüllt, bevor eine Öffnung des Ablaufs stattfindet.
Anschließend erfolgt die Ablaufregelung so, dass der
Filterdurchsatz stufenweise steigt – pro Minute um 3 %
[8, 9]. Ziel des Langsamstarts ist eine Verminderung der
Partikelkonzentration zu Beginn der Filtration wie von
Bäcker [1], Colton et al. [10] und Suthaker et al. [11]
beschrieben.
Zur Beurteilung und für einen Vergleich der untersuchten
Spülverfahren wurden die jeweils benötigten
Spülwassermenge, die Dauer und das Volumen des
Erstfiltratabschlags und die Filterlaufzeit sowie das Filtratvolumen
erfasst und daraus die Produktivität der
Trinkwasseraufbereitung sowie die tatsächlichen durchschnittlichen
Filtrationsgeschwindigkeit ermittelt. Für
Beginn und Ende der Filtrationsphase wurde als Kriterium
ein Trübungswert von T ≤ 0,2 FNU bzw. T ≥ 0,2 FNU
definiert. Der Beginn der Filtrationsphase entsprach
Oktober 2012
1082 gwf-Wasser Abwasser