Hvad er et hurtigt sandfilter?
Et hurtigt sandfilter er en vandbehandlingsanordning, der bruger sand eller andre kornede medier til at filtrere de faste partikler suspenderet i vand. Disse suspenderede faste stoffer inkluderer snavs og andet organisk stof, der får vand til at virke uklar eller grumset. Hurtig sandfiltrering bruges ofte af kommunale vandrensningsanlæg til at rense overfladevand og grundvand beregnet til drikkevand. Det bruges også til behandling af spildevand og industrielt spildevand, der indeholder biologiske forurenende stoffer, før disse vand udledes til miljøet.
Hurtig sandfiltrering finder sted i en tank, der indeholder et eller flere lag med kornet medie, såsom sand, antracit eller hårdt kul, granat, magnetit eller andre mineraler. Den samlede mediedybde varierer typisk fra 2-6 fod (ca. 0,6-1,8 meter). I mange systemer kommer det indkommende vand, eller indflydelsen, nær toppen af tanken og strømmer nedad gennem mediet. Det udgående vand, eller spildevand, forlader gennem et dræningssystem kaldet underdrain, der ligger under filtermediebedet.
Når påvirkningen bevæger sig gennem det hurtige sandfilter, bliver mange af de vandbårne suspenderede faste stoffer fanget over eller inden i porerne mellem kornene. Denne silingsproces er den primære mekanisme, hvormed faste stoffer fjernes fra vandet. Derudover adsorberes suspenderede faste stoffer på overfladen af kornene på grund af intermolekylære attraktive kræfter. Andre fysiske, kemiske og biologiske processer forbedrer også fjernelse af faste stoffer under filtrering.
Effektiviteten af et hurtigt sandfilter er meget afhængig af egenskaberne for det påvirkende og det kornede medie. Vigtige påvirkningsegenskaber inkluderer koncentrationer, typer og partikelladninger af de suspenderede faste stoffer i vandet. Dybden af mediebedet og partikelladninger, størrelser og former på kornene er også afgørende.
Glatte runde korn trænger tæt sammen og skaber meget små porer. Flere taggete korn producerer muligvis større porer, men er bedre til at snagging faste stoffer, når de passerer. Typisk anvendes lag med forskellige korn til at drage fordel af flere fjernelsesmekanismer.
Med tiden tilstoppes mediebedet i et hurtigt sandfilter med akkumulerede faste stoffer. På dette tidspunkt rengøres filteret gennem en proces, der kaldes backwashing. Vaskevand pumpes opad gennem sengen for at fjerne de faste stoffer og skylle dem ud af tanken. Når vaskevandet drænes, sætter det granulære medie sig tilbage i deres originale lag, og filteret er klar til brug igen.