Piasek kwarcowy. Podstawowe złoże filtracyjne używane w SUW

 Kwarcowy piasek jest jednym z najczęściej stosowanych i podstawowych złóż filtracyjnych. Oto dlaczego:

  1. Skuteczność filtracji: Kwarcowy piasek jest skutecznym materiałem do usuwania różnych rodzajów zanieczyszczeń z wody, takich jak drobne cząstki, osady, i inne substancje organiczne. Jego naturalna struktura pozwala na skuteczną filtrację wody.
  2. Dostępność: Piasek kwarcowy jest powszechnie dostępny i stosunkowo tani, co czyni go atrakcyjnym wyborem do wielu zastosowań w procesach filtracji wody.
  3. Stabilność chemiczna: Kwarcowy piasek jest odporny na działanie wielu substancji chemicznych, co sprawia, że jest stabilnym materiałem filtracyjnym w różnych środowiskach.
  4. Granulacja: Piasek kwarcowy może być dostępny w różnych rozmiarach ziaren, co pozwala na dostosowanie granulacji do konkretnych potrzeb filtracji.
  5. Atestacja: Wiele piasków kwarcowych dostępnych na rynku może być atestowanych, co oznacza, że przeszły one testy jakości i bezpieczeństwa, co jest kluczowe, zwłaszcza w przypadku filtracji wody pitnej.
  6. Łatwość konserwacji: Proces konserwacji i regeneracji złoża filtracyjnego opartego na piasku kwarcowym jest zazwyczaj prosty i nie wymaga specjalistycznych narzędzi ani umiejętności.
złoże_kwarcowe_filtracyjne_actiw_redukcja_żelaza_manganu_metali_ciężkich.jpeg


Kwarcowy piasek jest jednym z najbardziej popularnych i podstawowych złoży filtracyjnych, wykorzystywanych w różnych procesach uzdatniania wody, dzięki swojej skuteczności, dostępności, stabilności i łatwości konserwacji.

Różnice między różnymi złożami filtracyjnymi opartymi na piasku kwarcowym mogą być zauważalne pod wieloma względami. Oto kilka kluczowych różnic:

  1. Granulacja: Granulacja piasku kwarcowego może być różna w zależności od zastosowania. Złoża filtracyjne o różnej granulacji mogą być używane w zależności od wymagań procesu filtracji. Większa granulacja może być lepsza do usuwania większych cząstek, podczas gdy mniejsza może być bardziej efektywna w usuwaniu drobnych zanieczyszczeń.
  2. Czystość: Czystość piasku kwarcowego jest kluczowa dla efektywności procesu filtracji. Piasek kwarcowy z atestem lub certyfikatem zapewnia wysoką jakość i czystość, co jest istotne dla filtracji wody pitnej. Czystość może być ważnym czynnikiem w zależności od zastosowania złoża filtracyjnego.
  3. Skład mineralny: Piasek kwarcowy może różnić się składem mineralnym w zależności od jego źródła i regionu geograficznego. Niektóre złoża mogą zawierać inne minerały oprócz kwarcu, co może wpływać na ich właściwości filtracyjne.
  4. Kształt i tekstura ziaren: Ziarna piasku kwarcowego mogą mieć różne kształty i tekstury, co może wpływać na ich zdolność do zatrzymywania zanieczyszczeń. Regularność ziaren kwarcu może również zwiększyć efektywność procesu filtracji. Gdy ziarna są podobnej wielkości, istnieje mniejsze ryzyko, że większe cząstki zanieczyszczeń przejdą przez większe pory między ziarnami, co może prowadzić do lepszego zatrzymywania zanieczyszczeń.
  5. Trwałość: Trwałość złoża filtracyjnego może się różnić w zależności od jego struktury i składu. Niektóre złoża mogą być bardziej odporne na ścieranie i degradację, co może wpływać na ich wydajność i żywotność.
  6. Koszty: Koszty złoża filtracyjnego mogą być różne w zależności od jego jakości, czystości i dostępności. Złoża o wyższej jakości i czystości mogą być droższe, ale mogą zapewnić lepsze rezultaty filtracji.

Istnieje wiele różnic między złożami filtracyjnymi opartymi na piasku kwarcowym, które mogą wpływać na ich skuteczność, trwałość i koszty. Wybór odpowiedniego złoża filtracyjnego zależy od konkretnych potrzeb i wymagań danego procesu filtracji wody.

Piaski Sedymentacyjne Kwarcowe

Naturalne złoża kwarcowe, mielone na żarnach, suszone gazowe z atestem PZH (336 kB)

Piasek posiada atest higieniczny oraz spełnia wymagania DIN EN 12904 i DIN EN 15798 co dopuszcza go do stosowanie podczas uzdatniania wody pitnej. 

Posiadamy piasek kwarcowy o różnych gradacjach kilkakrotne przesiewany od 0,4 do 16,0 mm. 

  • piasek kwarcowy od 0,4 do 0,8 mm- od 0,7 do 1,25 mm, od 1,0 do 1,6 mm, od 2,0 do 3,15 mm
  • gravel od 3,15 do 5,6 mm, od 5,6 do 8,0 mm, od 8,0 do 16,0 mm

Jakość produktu

  •  Czystość i wysoką zawartość SiO2 na poziomie 96.7 %
  • Odpylane, dzięki wielokrotnemu płukaniu
  • Wilgotność szczątkowa na poziomie 1%, dzięki płomieniowemu suszeniu i dwukrotnemu wyprażaniu minimalizujemy ryzyko rozwoju bakterii
  • Wysoka temperatura spiekania, powyżej 1450°C
  • Kilkakrotne przesiewany
  • Wysoka odpornośc na uszkodzenia mechaniczne  oraz ścieralność
  • Codzienne kontrole, gwarantują stałą najwyższą jakość 
  • Neutralne pH 7
  • Nie zmienia smaku, ani barwy wody

Złoże jest dostarczane w opakowaniach 25 kg, big bag lub na życzenie cysternami 25 ton.

Technologia, która bazuje na tradycyjnym modelu filtracyjnym z wykorzystaniem właściwości separacyjnych piasku kwarcowego z udziałem powietrza w procesie płukania jest bardzo powszechna i w wielu aspektach spełnia swoją rolę. Jednakże posiada też swoje wady wynikające z charakterystyki materiału filtracyjnego. Piasek tworzy tzw. sito filtracyjne o właściwościach zależnych od wielkości poszczególnych ziaren i jako taki dla drobnej zawiesiny nie stanowi bariery. Dopiero po wpracowaniu uzyskuje znacznie lepsze parametry filtracyjne, ale niestety jest to okupione ogólnym spadkiem wydajności filtracji i znacznym wzrostem kosztów eksploatacyjnych z tytułu częstotliwości i czasów płukań. Wpracowanie złoża, to nic innego jak gromadzenie się zanieczyszczeń na poszczególnych ziarnach piasku, przez co wzrasta opór hydrauliczny w cyklu pracy, ale co ważniejsze zmienia się charakterystyka pracy złoża w cyklu płukania. Aby filtr pomiędzy cyklami pracy uzyskał ponownie pełną zdolność filtracyjną musi zostać wywołane zjawisko fluidyzacji złoża, które jest realizowane w trakcie płukania przeciwprądowego i objawia się tym, że każde ziarno znajdujące się w filtrze jest od siebie oddzielone wodą i uzyskuje jako całość charakterystykę cieczy. Dzięki temu z filtra usuwane są zanieczyszczenia z całej jego objętości. Piasek niestety jest materiałem stosunkowo ciężkim (1 litr = ok. 1,6 kg) i aby nastąpiła fluidyzacja potrzebna jest duża ilość energii w postaci przepływającej wody, dodatkowo niezbędne do prawidłowej pracy filtra „wpracowanie”, czyli zanieczyszczenie ziaren znacznie zwiększa opory hydrauliczne i adhezyjne. Pojedyncze ziarna, są w pierwszej kolejności oblepiane zanieczyszczeniami, których siły przylegania są tak duże, że sam przepływ wody nie może ich oderwać, a następną fazą degradacji jest wzajemne zlepianie złoża. Z czasem obszar dysfunkcyjny wewnątrz filtra powiększa się znacznie ograniczając zdolności filtracyjne. Nie oznacza to, że filtr przestaje całkowicie działać, ponieważ występuje wówczas zjawisko separacji - wewnątrz filtra tworzy się strefa „intensywnej pracy” i „strefy martwe”. Woda zamiast być filtrowana całą objętością filtra przechodzi tylko przez jego część, a zewnętrznym efektem tego zjawiska jest pogorszenie parametrów wody, skrócenie czasów pomiędzy płukaniami lub wydłużenie czasów płukań oraz wzrost oporu hydraulicznego w trakcie filtracji. Panaceum na to zjawisko miało być zastosowanie dmuchaw i dołożenie powietrza w trakcie płukanie. Jeżeli chodzi o dmuchawy to spełniają one swoją rolę, ale tylko kiedy złoże nie jest skolmatowane. Ilość generowanego powietrze przy niskim ciśnieniu nie jest w stanie rozbić zbitego piasku, ma natomiast silne działanie spulchniające dla luźnych osadów zgromadzonych w filtrze, dzięki czemu są one łatwiej usuwalne. Reasumując dmuchawa działa bardzo dobrze na złoże w dobrej kondycji, ale nie oczyści zniszczonego, skolmatowanego złoża. Dodawanie powietrza do procesu płukania może pomóc, ale często jedynym efektem są straty złoża w płukaniach i wytworzenie wewnątrz filtra tzw. kominów, którymi woda wypracowuje sobie najłatwiejszą drogę. 

Alternatywa dla złóż piaskowo-kwarcowych: złoże ACTIW FILTER z barierą mikrobiologiczną.

ACTIW FILTER (ACTIVE FILTER) odporny na działanie utleniaczy, może być stosowany wraz z wysokimi dawkami chloru lub ozonu, co w przypadku wód o wysokim zanieczyszczeniu mikrobiologicznym ma bardzo duże znaczenie. Filtracja na poziomie 2 mikronów jest barierą dla zanieczyszczeń biologicznych. Unikatowość tego złoża daje możliwość zatrzymywania pierwiastków radioaktywnych, metali ciężkich, związków amonowych

Actiw Filter Złoże Odżelaziające Odmanganiające Redukcja Amoniaku, Metali Ciężkich, Ulotka ogólna (5,4 MB)

Mniejsza masa nasypowa złoża ACTIW pozwala na szybsze płukanie wsteczne w tzw. fluidyzacji co oprócz zalety jak szybkość płukania pozwala na bardzo dokładne regenerowanie dennicy filtra. W złożach kwarcowych jest taka regeneracja często niedokładna, wymaga więcej energii, więcej wody. ACTIW FILTER oszczędza wodę i energię, jednocześnie regeneruje dokładnej. Opory filtracyjne są obniżone o 30%, czasy regeneracji aż o 50%. Molekularne sito biologiczne, czyli zdolność zatrzymywania mikroorganizmów jak bakterie E.coli i pasożyty jest bardzo istotnym wyróżnikiem tego złoża. Klarowność wody po filtracji tym złożem jest wizualnym dowodem jego unikatowości.

Konkretne efekty technologiczne:

złoze_zeolitowe_redukcja_żelaza_redukcja_manganu_redukcja_amoniaku.JPG

- Płukanie szybsze, dokładniejsze, fluidyzacja bardzo dokładnie regeneruje dennicę.
- Filtracja na poziomie 2 μm
- Obniżone opory filtracji o 30%
- Mniejsze obciążenie energetyczne pomp głębinowych.
- Zmniejszone czasy regeneracji płukań wstecznych aż do 50%
- Zdolność wiązania kationów metali ciężkich, związków amonowych, pierwiastków radioaktywnych
- Molekularne sito biologiczne
- Zdolność zatrzymywania mikroorganizmów jak bakterie E.coli i pasożyty
- Bez stosowania koagulantów

Rozmiary złoża  ACTIW FILTER:  0,5-1,0 mm -  0,6-1,8 mm  - 1,0-2,5 mm  - 2,5-5 mm  - 4,0-8 mm  - 8,0-16,0 mm  - 16-32 mm

ACTIW FILTER- aktywne złoże o cechach bardzo korzystnych z punktu widzenia uzdatniania wody. Złoże  ACTIW FILTER jest materiałem porowatym zbudowanym głównie z krzemu z niewielką domieszką glinu, dzięki czemu przy zachowaniu wysokiej odporności mechanicznej oferuje właściwości sorpcyjne i bardzo dużą porowatość, która wynosi 32%, a powierzchnia aktywna to aż 60m2/g. - dla piasków powierzchni aktywnej się nie podaje, ponieważ jest ona znikoma. Złoże Actiw Filter podlega wyprażaniu w temperaturze powyżej 420 0C w celu całkowitego oczyszczenia z mikrozanieczyszczeń organicznych i uzyskania wysokiej twardości. Opisywane złoże ma świetny stosunek masy do objętości 1 litr = 0,9 kg z czego wynikają znacznie mniejsze opory w trakcie płukań, a złoże nie ulega miejscowej kolmatacji. Struktura porowata i kształt pojedynczych ziaren wspomaga dynamikę płukania wstecznego dynamizując i poprawiając warunki dla skutecznego usunięcia zanieczyszczeń.

- Złoże nie wymaga stosowania powietrza w trakcie płukania.

- Zdolność filtracyjna wynosi od 2 - 5 micron, co pozwala produkować wodę o bardzo dużej klarowności. Piaski to zależnie od charakterystyki 20-40 micron.

- Jako materiał porowaty skuteczniej usuwa mikro zawiesiny koloidalne, ale również wspomaga usuwanie manganu i żelaza z wody.

- Skutecznie usuwa arsen po wstępnej aktywacji np. chlorkiem żelaza.

- Actiw Filter posiada właściwości wymiany jonowej, dzięki czemu usuwa z wody metale ciężkie i pierwiastki radioaktywne.

- Jest doskonałym materiałem filtracyjnym do usuwania niskich przekroczeń dla amoniaku bez dodatkowych inwestycji.

Zastosowanie złóż  ACTIW FILTER pozwala uniknąć problemów charakterystycznych dla piasków przy jednoczesnym uzyskaniu lepszych parametrów wody i zwiększeniu prędkości filtracyjnej. Dzięki właściwościom fizycznym  ACTIW FILTER możemy zarówno wydłużyć okresy pomiędzy płukaniami, jak i skrócić czasy płukań. Złoże nie generuje wysokich oporów hydraulicznych w trakcie pracy.  ACTIW FILTER jest złożem trwałym i może pracować do 10 lat. Złoże dostarczamy w workach 20 kg lub big-bag. Posiadamy wszystkie niezbędne granulacje stosowane w uzdatnianiu wody od 0,5 mm - 32 mm.  ACTIW FILTER unikatowe złoże, jego charakterystyka pozwala uzyskać wymienione wyżej konkretne efekty technologiczne i np. obniżone opory filtracji o 30% - powodując mniejsze obciążenie energetyczne pomp głębinowych i zmniejszając czasy regeneracji płukań wstecznych do 50%. Jednocześnie jest molekularnym sitem biologicznym: zdolność zatrzymywania mikroorganizmów jak bakterie E.coli i pasożyty.

Porównanie filtracji przy użyciu piasku kwarcowego i złoża ACTIW FILTER

KategoriaPiasek kwarcowyACTIW FILTER
Efektywność filtracjiWysoka dla większych cząstek, jednak mała skuteczność dla drobnych zawiesin (<20 μm). Skuteczność poprawia się po „wpracowaniu”, ale kosztem wydajności i wzrostu kosztów eksploatacyjnych.Bardzo wysoka zdolność filtracyjna (2–5 μm), zapewniająca doskonałą klarowność wody. Skuteczne usuwanie mikro zawiesin koloidalnych, manganu, żelaza, a nawet arsenu i metali ciężkich.
Opory hydrauliczneRosną znacznie w miarę użytkowania złoża, wymagając większej energii do utrzymania przepływu.Niskie opory hydrauliczne dzięki niższej masie złoża (1 litr = 0,9 kg) i dużej porowatości (32%). Redukcja oporów o 30%, co zmniejsza obciążenie pomp i zużycie energii.
Płukanie i regeneracja złożaWymaga dużych ilości wody i energii z powodu ciężaru złoża (1 litr = ok. 1,6 kg). Konieczność stosowania powietrza do płukania i ryzyko tworzenia stref martwych lub kominów w filtrze.Niskie zapotrzebowanie na wodę i energię podczas płukań dzięki niższej masie, fluidyzacji i rezonansowi hydraulicznemu. Płukanie wsteczne jest bardziej efektywne i wymaga krótszego czasu, redukując koszty regeneracji nawet o 50%. Złoże nie wymaga stosowania powietrza podczas płukania.
Żywotność złożaWysoka, ale pogarszająca się w miarę kolmatacji i zlepiania ziaren zanieczyszczeniami. Wymaga częstej wymiany w przypadku intensywnego użytkowania. Zdarzają się przy "ścieżkowaniu" oberwania dennicy filtra.Bardzo wysoka – złoże trwałe, może pracować do 10 lat. Nie ulega kolmatacji miejscowej, dzięki czemu zachowuje stałą wydajność i parametry filtracyjne przez długi okres użytkowania.
Zdolności sorpcyjne i aktywneMinimalne – nie wspiera dodatkowych procesów oczyszczania wody (np. usuwania metali ciężkich, amoniaku, czy pierwiastków radioaktywnych).Wysokie właściwości sorpcyjne i wymiany jonowej. Usuwa z wody metale ciężkie, pierwiastki radioaktywne, amoniak oraz mikroorganizmy, takie jak bakterie E. coli i pasożyty.
Praca w cyklu filtracyjnymWystępowanie stref martwych i „intensywnej pracy” w przypadku kolmatacji. Woda filtruje się tylko przez część złoża, co obniża jakość uzdatniania i zwiększa częstotliwość płukań.Struktura porowata i jednolity rozkład przepływu zapewniają efektywną filtrację w całej objętości filtra, bez stref martwych. Możliwość wydłużenia okresów pomiędzy płukaniami.
Właściwości fizyczneCiężki materiał (1 litr = 1,6 kg), wymagający dużej energii do płukań i obsługi. Niska aktywna powierzchnia filtracyjna.Lekki materiał (1 litr = 0,9 kg) o bardzo dużej powierzchni aktywnej (60 m²/g), co wspiera dynamikę płukania i skuteczność filtracji.
Zastosowanie dodatkoweOgraniczone do filtracji mechanicznej większych cząstek.Wspiera usuwanie trudnych zanieczyszczeń (arsen, amoniak), pierwiastków radioaktywnych, a także działa jako molekularne sito biologiczne zatrzymujące mikroorganizmy.
Koszty eksploatacyjneWysokie – duże zużycie wody i energii podczas płukań, częste wymiany złoża w przypadku intensywnej eksploatacji.Niższe – redukcja zużycia energii o 30% i skrócenie czasów płukania do 50% co przekłada się na obniżenie ilości wody a co za tym idzie zmniejsza o tyle koszty. Dłuższa żywotność złoża zmniejsza potrzebę częstej wymiany 

Podsumowanie: Technologia ACTIW FILTER to efektywna alternatywa dla tradycyjnych złóż piaskowych, oferująca lepsze parametry filtracyjne, większą trwałość, niższe koszty eksploatacyjne i szerokie możliwości zastosowań. Wybór ACTIW FILTER pozwala na optymalizację procesów uzdatniania wody, szczególnie w systemach wymagających wysokiej klarowności i zaawansowanego oczyszczania.

Oferta Wymiany obejmuje kompleksowe usługi wymiany złoża, od demontażu istniejącego złoża kwarcowo-piaskowego, po zasypanie i uruchomienie systemu z nowym złożem  ACTIW FILTER. Wszystkie prace są wykonane przez wykwalifikowanych specjalistów, gwarantując najwyższą jakość i minimalne zakłócenia w dostępie do wody. Dodatkowo po inspekcji technicznej należy przewidzieć ewentualną wymianę uszczelniaczy włazów oraz systemu dystrybucji dennicowej, blokujący przedostawanie się złoża na stronę czystej wody użytkowej. Przed otworzeniem filtrów nie można stwierdzić stanu technicznego dysz filtrujących. Po opróżnieniu filtrów zostanie zrobiony przegląd stanu technicznego filtrów przed zasypem. Notatka ze specyfikacją i zdjęciem zostanie dostarczona do kierownika technicznego lub osoby nadzorującej wymianę złóż.

W razie pytań: grzegorz@actiw.pl tel. +48 883 106 900, +48 71 321 86 91