Пясъците на „Каолин“ ЕАД - надеждно решение за филтрация на питейни води

Филтрирането е основният процес при пречистването на води, предназначени за питейно – битови нужди. Филтрацията в едно с подходящата реагентна обработка е основното стъпало за подобряване на качествените показатели мътност, цветност, твърдост, съдържание на желязо и манган. Изискванията на консуматорите и на нормативната уредба към качеството на питейната вода постоянно се повишават. Например Директива 2020/2184 за качеството на водата, предназначена за консумация от човека, приета от ЕК през 2020г., транспонирана в българското законодателство чрез изменение на НАРЕДБА № 9 от 16.03.2001 г. за качеството на водата, предназначена за питейно-битови цели, въвежда специфични изисквания за оперативен мониторинг на работата на пречиствателните станции за питейни води по отношение на показателя мътност.

Нововъведените разпоредби изискват 95% от пробите на изхода на ПСПВ да бъдат с мътност под 0,3 NTU и в нито една проба показателят да не е над 1 NTU. За постигането на това ограничение фокусът в експлоатацията на ПСПВ следва да е преди всичко върху системата за филтриране. Процесът на филтрация се прилага и при отстраняване на микроорганизми и бактерии, органични примеси резултат от разлагане на растителност характерна за водоизточника, алуминиеви и железни утайки получени в процесите на коагулационна обработка, карбонати и хидроксиди формирани при омекотяване на питейната вода, съединения на желязото и мангана.

Стъпалото за филтрация на пречиствателните станции за питейни води се състои най – често от напорни или безнапорни съоръжения, наречени филтри, запълнени с филтрираща среда, в чийто обем се задържат неразтворените замърсители, присъстващи в суровата вода. Характеристиките на филтърната среда са основен лимитиращ фактор за ефективността на процеса на пречистване. Зърнометричният състав, формата на зърната, плътността, твърдостта, химическата устойчивост и порьозността са водещите критерии при избор на пълнеж на филтри за третиране на питейни води.

Осигуряването на стойности на изброените показатели в оптимални граници осигурява повишена продължителност на филтроцикъла, използване на пълната задържателна способност на слоя, регулиране на напорните загуби, надеждно и устойчиво протичане на пречиствателния процес, качество на водата отговарящо на изискванията на нормативната уредба и консуматорите. В пречиствателната практика, като филтрираща среда, предимно се използва кварцов пясък. „Каолин“ ЕАД произвежда пясъци за водни филтри в ОФ Ветово - гр. Ветово и във фабриките на дъщерните си дружества „Копови Уб“ – Сърбия и "Огнеупорни глини" АД - гр. Плевен. И трите фабрики промиват и класират суровина с високо съдържание на качествен кварцов пясък.

• Форма и химичен състав

Пясъкът, добиван в находището "Копови Уб", Сърбия (а) се характеризира със сиво – бял цвят, докато пясъкът от ОФ Ветово (б) и "Огнеупорни глини" АД, Плевен е с предимно жълт оттенък.

  снимка: Микроскопска снимка на пясъците, произвеждани от „Каолин“ ЕАД в "Копови Уб", Сърбия (a) , ОФ Ветово (б) и "Огнеупорни глини" АД, Плевен (в)

Видимо от приложения снимков материал пясъците са с близка до сферична форма, сравнително заоблени ръбове и еднороден състав. Съдържанието на силициев диоксид (кварц) в пясъците от фабриките "Копови Уб", Сърбия и ОФ Ветово е над 99%, а в пясъкът от "Огнеупорни глини" АД, Плевен почти 95%. Химичният състав на пясъците отговаря на изискванията за Тип 1 съгласно БДС EN 12904:2006.

• Зърнометричен състав

Изборът на зърнометричен състав на пясъчните филтри зависи от тяхната конструкция и начин на работа, от прилаганата технологична схема на пречистване и спецификата на замърсяването на суровата вода. Фините пясъци водят до задържане на суспендирани вещества в повърхностните слоеве на пясъчния пълнеж и не добро използване на задържателната способност на филтъра в дълбочина. Едрозърнестите филтри изискват надежда предварителна обработка на водата, за да се постигне добър пречиствателен ефект. Зърнометрията препоръчвана в световната практика за пречистване на питейни води е в порядъка 0,40 – 1,25 mm.

Основните критерии при избор на зърнометричен състав на филтърен пълнеж са ефективният диаметър (ES) и коефициентът на нееднородност (UC). В следващата таблица са представени показателите на пясъците, добивани от „Каолин“ ЕАД и международните стандарти за стойностите на тези параметри.

Пясъците от находища "Копови Уб", Сърбия и ОФ Ветово отговарят на критериите за Тип 1 съгласно БДС EN 12904:2006, което ги прави изключително подходящи за отстраняване на мътност. Пясъкът от "Огнеупорни глини" АД, Плевен отговаря на критериите за Тип 2 и е приложим за отстраняване на мътност след подходяща реагентна обработки и особено подходящ за отстраняване на желязо и манган.

• Други показатели

С пясъците произвеждани от групата на „Каолин“ ЕАД са проведени изпитвания за физическа устойчивост. Определени са параметрите изтриваемост и надробяване, като стойностите на показателите са < 0.1 % и 0,4%, респективно.

Лабораторни изпитвания, проведени по стандартизирани методи в акредитираните лаборатории на Национален център по обществено здраве и анализи и Евротест - контрол ЕАД доказват, че пясъците от трите находища не увеличават съдържанието на токсични и водно – екстрахируеми химични елементи (цианиди, нитрати, нитрити, флуор, арсен, полиаромантни въглеводороди, антимон, живак, олово, хром, никел, мед и др.) във водата, премила през тях. Съдържанието на арсен, олово и цинк в пясъците е под 3 g/t. 

Анализи на Национален център по радиология и радиационна защита доказват, че пясъците отговарят по параметър специфична активност на естествени радионуклиди на нормативните изисквания, годни са за използване в пречиствателните станции за питейни води и не подлежат на допълнителен радиационен контрол.

Пясъците, произвеждани от „Каолин“ ЕАД в "Копови Уб"- Сърбия, ОФ Ветово – гр. Ветово и "Огнеупорни глини" АД – гр. Плевен са подходящи за пълнеж на бързи и бавни филтри, предназначени за пречистване на води за питейно – битови нужди. Пясъците, произвеждани от групата на „Каолин“ ЕАД отговарят на изискванията на БДС EN 12904:2006 „Продукти, използвани при пречистване на води за питейни нужди. Пясък и дребен чакъл.“ Те са успешно прилагани за пълнеж на бързите пясъчни филтри в ПСПВ „Бистрица“ и ПСПВ „Панчарево“ за пречистването на питейната вода, подавана към Столична община.

Автор: гл. ас. д-р инж. Ирина Ангелова, катедра ВКПВ, ХТФ, УАСГ