Фильтрование воды

Фильтрование - процесс прохождения осветляемой воды через слой фильтрующего материала. Ф-е применяют для осветления воды. Фильтрующий материал должен представлять собой пористую среду с весьма малыми порами. В качестве основного фильтрующего материала применяют песок. Фильтр - резервуар, в нижней части которого расположено дренажное устройство для отвода профильтрованной воды. На дренаж укладывают слой поддерж. материала и затем слой фильтрующего материала. При песчаных фильтрах поддерживающим материалом является гравий. В процессе фильтрования фильтр постоянно заполнен водой до уровня, расположенного не менее чем на 2 м выше поверхности фильтр. материала. Вода подается сверху и отводится снизу — через дренажное устройство. Производительность фильтра определяется скоростью фильтрования. Под скоростью ф. понимают скорость верт. движ. воды над фильтрующим слоем.

По характеру механизма задержания взвешенных частиц можно различать два основных вида фильтрования:

а)фильтрование через фильтрующую пленку, образующуюся в процессе фильтрования частицами взвеси, выпадающими на поверхностьзагрузки;

б)фильтрование без образования на поверхности загрузки фильтрующей пленки.

При фильтровании первого вида на фильтре задерживаются первоначально только такие частицы взвеси, размер которых больше размера пор фильтрующего материала. Слой осадка, образующийся из задержанных частиц взвеси, сам по себе является фильтрующим материалом и играет основную роль в очистке воды, а песчаная загрузка фильтра служит поддерживающей опорой для отлагающихся на ее поверхности загрязнений. Эфф. освет. воды фильтрами при их работе по этому принципу постепенно увеличивается — по мере образования пленки над песком. Фильтрование через поверхностную пленку является нормальным рабочим процессом фильтров, осветляющих воду без предварительной химической обработки ее коагулянтами. Этот процесс наиболее характерен для так называемых медленных фильтров. Медленные фильтры загружаются мелким песком и работают при малых скоростях фильтрования.

При фильтровании без образования поверхностной пленки задержание частиц, загрязняющих воду, происходит в толще слоя фильтрующей песчаной загрузки, где эти частицы извлекаются из воды и удерживаются на зернах песка под действием сил прилипания. Частицы, загрязняющие воду, обладают в естественном состоянии так называемой агрегативной устойчивостью, препятствующей как их взаимному слипанию — коагуляции, так и прилипанию к какой-либо поверхности. Однако после обработки воды коагулянтами агрегативная устойчивость взвешенных и коллоидных частиц устраняется, вследствие чего их способность к взаимному слипанию и прилипанию к зернам песка возрастает.

В фильтровании агрегативно-неустойчивой взвеси и состоит принцип скорого фильтрования. Только после предварительной хим. обработки воды, в результате которой устраняется агрегативная устойчивость взвеси, можно получить на СФ весьма высокий эфф. освет. воды при высоких скоростях фильтрования.

Скорые фильтры

Скорость фильтрования для этих фильтров принимается от 6 до 12 м/ч в зависимости от типа фильтров и крупности загрузки. Скорые фильтры используют для осветления мутных и цветных вод после коагулирования, при реагентном умягчении, обезжелезивании.

При скором фильтровании значительно быстрее, чем при медленном, происходит загрязнение фильтра, требующее его очистки. Необходимость их очистки 1—2 раза в сутки. Очистку СФ производят путем промывки фильтрующего материала обратным током чистой воды, подаваемой снизу через дренаж и проходящей через слои гравия и песка.

Вода в процессе фильтрования может проходить через скорые фильтры:

а) самотеком — благодаря превышению уровня воды в фильтре

над уровнем воды в РЧВ

б) под напором, фильтры в этом случае д/б устроены в виде закрытых напорных резервуаров.

В соответствии с этими принципами работы различают фильтры самотечные и напорные.

Обычные самотечные скорые фильтры устраивают чаще всего в виде прямоугольных в плане железобетонных резервуаров.

На рис. а и б показаны схематически устройство и принцип работы скорого фильтра. Здесь / — фильтрующий слой песка и 2 — поддерживающие его слои гравия. Вода поступает на фильтр ч/з карман 3 и желоба 4, проходит через слои песка и гравия и отводится при помощи дренажных устройств 5, расположенных в нижней части фильтра.

При промывке (V.33, б) фильтр выключается из работы, промывная вода подается снизу ч/з дренажные устройства и проходит слои гравия и песка в обратном направлении. Скорость прохождения ч/з фильтр промывной воды в несколько раз больше скорости фильтрования. Вода взмучивает песок и интенсивно отмывает его от поступивших в процессе фильтрования загрязнений. Промывная вода отводится через желоба 4. Борт желобов должен быть расположен на такой высоте над поверхностью песка, чтобы при данной интенсивности промывки в желоб вместе с промывной водой не мог быть вынесен песок той крупности, которую имеет загрузка фильтра. Промывка длится 5—7 мин.