Two-stage filtration system for tertiary treatment and recycling of municipal and industrial water

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46747885%3A24220%2F23%3A00012287" target="_blank" >RIV/46747885:24220/23:00012287 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Dvojstupňový filtrační systém pro terciární dočistění a recyklaci komunálních a průmyslových vod

Original language description

Poloprovoz „Dvoustupňový systém pro terciální dočištění a recyklaci komunálních a průmyslových vod“ se skládá ze dvou modulů. První modul předčišťuje vody a cílí na záchyt mikronových částic a celkové snížení zákalu. Druhý mikrofiltrační modul pak zajistí záchyt částic větších než 400 nm. Tedy filtrační systém zajistí na výstupních vodách velmi nízkou kontaminaci bakterií a kvasinek (řádově jednotky až nízké desítky NTU). Pro filtrace je užita vrstva nanovláken o velikosti pórů cca 300 nm, což zajistí záchyt 99,8 % mikrobiologické kontaminace. Oba moduly jsou doplněny řídicí jednotkou, která zajišťuje provozní podmínky pro dlouhodobou funkčnost zařízení. Provozní podmínky a dosažené výkony a účinnost zařízení je závislá na kontaminované vodě a jejím zákalu.

Czech name

Dvojstupňový filtrační systém pro terciární dočistění a recyklaci komunálních a průmyslových vod

Czech description

Poloprovoz „Dvoustupňový systém pro terciální dočištění a recyklaci komunálních a průmyslových vod“ se skládá ze dvou modulů. První modul předčišťuje vody a cílí na záchyt mikronových částic a celkové snížení zákalu. Druhý mikrofiltrační modul pak zajistí záchyt částic větších než 400 nm. Tedy filtrační systém zajistí na výstupních vodách velmi nízkou kontaminaci bakterií a kvasinek (řádově jednotky až nízké desítky NTU). Pro filtrace je užita vrstva nanovláken o velikosti pórů cca 300 nm, což zajistí záchyt 99,8 % mikrobiologické kontaminace. Oba moduly jsou doplněny řídicí jednotkou, která zajišťuje provozní podmínky pro dlouhodobou funkčnost zařízení. Provozní podmínky a dosažené výkony a účinnost zařízení je závislá na kontaminované vodě a jejím zákalu.

Type

Z_polop - Pilot plant

CEP classification

—

OECD FORD branch

10511 - Environmental sciences (social aspects to be 5.7)

Project

<a href="/en/project/FW01010306" target="_blank" >FW01010306: Smart filtration of tertiary wastewater treatment using hi-tech fabrics and nanofiber membranes</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2023

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

FW01010306-V5

Numerical identification

FW01010306-V5

Technical parameters

Modul sítové filtrace: Jako první modul úpravy vstupní vody byl použit diskový filtr 4FD. Diskový filtr byl vybaven filtračním tkaninou kompozitního typu o záchytu nerozpuštěných částic od 10 mikronů. Kapacitně byl provozován při průtoku 20 l/s, při tlakovém gradientu filtrace 150 mm. Hodnotícím parametrem je záchyt nerozpuštěných částic ve vodě a následné vyhodnocení CHSK, BSK5. Z dlouhodobých dosažených výstupů je patrné, že účinnost tohoto zařízení se pohybuje v rozmezí 65–80% dle velikosti zatížení vstupní vody. Provoz diskového filtru je koncipován jako kontinuální filtrace, bez cyklického chodu. Na druhý modul filtrace (mikrofitrační modul) je čerpána pouze část zpracované vody z diskového filtru. Mikrofiltrační modul: Technické řešení se týká filtračního zařízení pro čištění vody, založené na filtrační nádobě, v jejíž dolní části jsou uloženy deskové filtry obsahující filtrační desky potažené z obou stran filtračními membránami, které jsou z nátokové strany obklopeny znečištěnou vodou, přičemž na plochách drenážních desek pod filtračními membránami je vytvořen drenážní systém pro odvádění přefiltrované vody. Výkon modulu se předpokládá cca 10-15 l/m2/min. Výkon je významně ovlivněn především stupněm znečištění upravené přítokové vody a mírou revitalizace membrán. Filtrační nádoba je tvořena spodní nádobou, na kterou v horní části navazuje horní nádoba o menším průměru, přičemž ve spodní nádobě jsou uspořádány deskové filtry obsahující filtrační desky potažené z obou stran 3-vrstvými filtračními membránami obsahujícími krycí vrstvu, funkční nanovlákennou vrstvu a podkladovou vrstvu. Vnitřní prostor spodní filtrační nádoby je propojen s modulem sítové filtrace, ze kterého je zajištěn přívod znečištěné vody. Drenážní systém vytvořený ve filtračních deskách odvádí přefiltrovanou vodu a je vyústěn do rezervoáru čisté vody. Zařízení je možné provozovat v gravitačním režimu. Je možné volit filtrační nádobu dostatečně vysokou tak, aby byl dosažen tlak na membránách v rozsahu 10-30 kPa. V případě gravitačního uspořádání potřebuje filtrační zařízení pouze čerpadlo pro doplňování znečištěné vody do mikrofiltrační nádrže, v níž je udržována hladina vody v předem stanoveném rozmezí. Činnost zařízení je průběžná. Znečištěná voda z modulu sítové filtrace průběžně přitéká, nebo je doplňována cyklicky v krátkých intervalech, aby se udržovala výška hladiny ve filtrační nádobě, a tím se udržoval hydrostatický tlak. Filtrace je přerušována pouze pro revitalizace membrán a odvod kalu. Poloprovozní zařízení bylo ověřeno na několika místech. Nejprve byl mikrofiltrační modul testován ve zkušebně VÚV-TGM. Následně bylo postaveno obdobné zařízení i v areálu IN-EKO Team s.r.o. a pokračovaly poloprovozní testy na odpadních vodách upravených sítovou filtrací zařízením vyvinutým v IN-EKO. Konečně finální testování pokračovalo v reálných podmínkách čistírny odpadních vod Březina. Kontaktní osoba Jiří Maryška (jiri.maryska@tul.cz)..

Economical parameters

Zařízení prokázalo velmi dobrou účinnost v laboratorních podmínkách, kde probíhala filtrace jen v dávkovém režimu. V poloprovozních podmínkách pak zařízení bude velmi dobře sloužit především pro mírně znečištěné vody, jakými jsou například vody dešťové nebo oplachové vody, např. na pasterizačních linkách v nápojovém průmyslu. Na těchto vodách byly dosahovány průtoky až 2-3 l/min/m2. Pokud budou vody více znečištěné, bude třeba nastavit provozní podmínky tak, aby byl dostatečně často odváděn kal z filtračního zařízení a důsledně byla prováděna revitalizace membrán i s pomocí dezinfekčních prostředků. Při optimálním nastavení automatického řízení procesů filtrace lze dosahovat průtoků až 0,8-1 l/min/m2. Při osazení filtračního boxu filtračními deskami o ploše 15-20 m2 lze dosahovat denního průtoku až 25 m3 filtrované vody při nepřetržitém provozu. Doba životnosti membrán se předpokládá až 4 roky, podle míry znečištěné vody a intenzity revitalizace membrán. Cenu zařízení předpokládáme do 30 tis..

Application category by cost

—

Owner IČO

46747885

Owner name

Technická univerzita v Liberci

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—