Фильтрование воды. Режимы и условия. Оборудование
9.3.4.1 Для осветления воды - удаления из нее примесей во взвешенном, коллоидном и полуколлоидном состоянии - в водоподготовке бассейнов, как правило, используют осветлительныефильтры с фильтрующим слоем из кварцевого песка с песчано-гравийным поддерживающим слоем (однослойные песчаные фильтры), реже - с загрузкой из нескольких фильтрующихматериалов, например кварцевого песка и антрацита (многослойные фильтры).
9.3.4.2 Для сорбционного фильтрования - удаления из воды растворенных органических примесей и продуктов окисления используют сорбционные фильтры, чаще всего с многослойнойзагрузкой: сорбирующим слоем - из активированного угля (или гидроантрацита), фильтрующим слоем - из кварцевого песка и песчано-гравийным поддерживающим слоем - многослойныесорбционные (угольные) фильтры.
9.3.4.3 Все фильтрующие материалы должны обладать требуемой химической стойкостью и механической прочностью по ГОСТ Р 51641 и строительным нормам и правилам [27], а такжевходить в перечень материалов и реагентов [37].
9.3.4.4 Конструкция, монтаж и исполнение фильтров должны отвечать требованиям соответствующих нормативных документов, в том числе настоящего стандарта.
а) Фильтры должны быть оснащены:
1) по возможности, минимум одним смотровым окном, позволяющим наблюдать поверхность или разделительный слой материалов при фильтровании и промывке;
2) устройством для стравливания воздуха, вмонтированным в верхней части корпуса, в виде крана (ручной режим работы) или воздухоотделительного клапана.
б) Все элементы соединений, крепежей, а также распределительной и дренажной систем внутри фильтра должны быть выполнены из прочного и коррозионно-стойкого материала.
в) На трубопроводе отвода промывной воды от фильтра должна быть предусмотрена прозрачная вставка для контроля качества и длительности отмывки загрузки.
9.3.4.5 Фильтры должны иметь загрузку такого состава, зернения и высоты слоя, чтобы были обеспечены требуемые режимы фильтрования и эффективность очистки воды.
Примечание - При озонировании рекомендуется вводить стадию сорбционного фильтрования на угольных фильтрах со своими требованиями к загрузке и, соответственно, своими режимами фильтрования и промывки.
Характеристики загрузки, требования к ее составу, зернению, высоте слоя, а также к режимам промывки в зависимости от вида и назначения фильтров приведены в таблице 5.
Таблица 5 - Характеристики загрузки, требования к составу, зернению, высоте слоя и режимам промывки
| Фильтры | Загрузка (по слоям) | Высота слоя, м | Зернение, мм | Насыпная масса, т/м3 | Промывка | |
| Интенсивность, л/(с·м2) | Скорость, м3/(ч·м2) | |||||
| Осветлительные однослойные: | ||||||
| - фильтрующий слой | Кварцевый песок* | ≥ 1,0 | 0,5-1,0 | 1,6 | ||
| - поддерживающий слой | Кварцевый песок | 0,2-0,4 | 1,0-2,0 | 1,5 | - | - |
| Осветлительные многослойные: | ||||||
| - фильтрующий слой | Антрацит* | 0,6 | 1,5-3,0 | 0,9 | 10-12 | 36-43 |
| Кварцевый песок | 0,4 | 0,5-1,0 | 1,6 | - | - | |
| - поддерживающий слой | Кварцевый песок/ гравий | ≤ 0,2 | 1,0-2,0 | 1,5 | - | - |
| ≤ 0,2 | 2,0-3,0 | 1,4 | ||||
| ≤ 0,2 | 3,0-5,0 | 1,2 | ||||
| Сорбционные: | ||||||
| - сорбирующий слой | Активированный уголь* или гидроантрацит* | 0,6 | 2,0-3,0 | 0,6 | 8-10 | 29-36 |
| 0,6 | 2,0-3,0 | 0,8 | 10-12 | 36-43 | ||
| - фильтрующий слой | Кварцевый песок | 0,4 | 0,5-1,0 | 1,6 | - | - |
| - поддерживающий слой | Кварцевый песок/ гравий | ≤ 0,2 | 1,0-2,0 | 1,5 | - | - |
| ≤ 0,2 | 2,0-3,0 | 1,4 | ||||
| ≤ 0,2 | 3,0-5,0 | 1,2 | ||||
| *Интенсивность/скорость промывки устанавливают в соответствии с видом и зернением материала верхнего слоя загрузки фильтра. Примечание - Расстояние от поверхности загрузки до уровня отвода промывной воды в фильтре должно составлять не менее 30 % высоты слоя загрузки +0,2 м, чтобы обеспечивать не менее чем 30 %-ное расширение загрузки при промывке. |
9.3.4.6 Производительность фильтровальной установки определяют в соответствии с циркуляционным расходом, площадь фильтрующей поверхности - исходя из заданных линейныхскоростей фильтрования (сорбции) в зависимости от вида и назначения бассейна (см. таблицу 6).
Таблица 6 - Значения скоростей фильтрования (сорбции) в зависимости от вида и назначения бассейна
| Фильтры | Скорость фильтрования, м3/(ч·м2), для бассейнов | ||
| детских | гидромассажных ванн | остальных | |
| Осветлительные | ≤ 20 | ≤ 40 | ≤ 30 |
| Сорбционные (после этапа озонирования воды) | ≤ 40 | ≤ 40 | ≤ 50 |
9.3.4.7 Число и размеры фильтров для реализации заданной площади фильтрующей поверхности (при условии строгого соблюдения высоты слоя загрузки согласно таблице 5) следуетопределять с учетом удобства их размещения и монтажа, а также возможности использования для их промывки имеющихся циркуляционных насосов.
Промывка фильтров
9.3.5.1 Во избежание необратимого загрязнения (кольматирования) загрузки, а также развития в ее слое микрофлоры фильтры следует промывать, если разность давлений на входе ивыходе из фильтра достигнет предельного значения (0,8 кг/м2), но не реже одного раза в неделю (угольные фильтры - не реже одного раза в две недели).
9.3.5.2 Процесс промывки проводят в ручном или автоматическом режиме. Он состоит из двух этапов - обратной промывки и полоскания (уплотнения) загрузки.
а) Общее время промывки однослойных песчаных фильтров следует принимать, в среднем, 7-9 мин: 5-6 мин - обратная промывка; 2-3 мин - полоскание загрузки.
Интенсивность промывки кварцевого песка фракции 0,5-1,0 мм составляет 15 л/(с·м2) (см. таблицу 5).
Таким образом, расход воды на промывку песчаного фильтра согласно формуле (5) составит, в среднем, 7,2 Аf (м3/м2).
б) Общее время промывки многослойных угольных фильтров следует принимать, в среднем, 8-11 мин: 6-8 мин - обратная промывка; 2-3 мин - полоскание загрузки. В этот отрезок временине входит перерыв между этапами промывки, необходимый для полного самопроизвольного оседания загрузки перед полосканием (во избежание перемешивания слоев), который взависимости от вида и характеристик загрузки может составлять от 5 до 10 мин.
Интенсивность промывки активированного угля фракции 2,0-3,0 мм следует принимать в интервале 8-10 л/(с·м2) (см. таблицу 5).
Таким образом, расход воды на промывку угольного фильтра согласно формуле (5) составит, в среднем, 5,0 Af (м3/м2).
9.3.5.3 Устойчивость циркуляционного расхода при фильтровании (сорбции) и требуемую интенсивность промывки обеспечивают циркуляционные насосы. Поскольку указанныепроцессы (фильтрование и промывка) проводят, как правило, с различной скоростью, их допускается обслуживать насосами различной производительности или разным количеством насосовв расчете на один фильтр.
9.3.5.4 Процесс промывки должен быть непрерывным. Требуемый объем промывочной воды должен быть в наличии перед началом промывки. Сток (отвод) промывной воды должен бытьорганизован так, чтобы не создавать помех проведению промывки.
9.3.5.5 Должна быть исключена возможность подсоса воздуха в трубопроводы, подающие промывочную воду на фильтры. Возможность подпора воды в трубопроводах, отводящихпромывную воду, должна быть минимизирована [27].
9.3.5.6 Во избежание затопления здания в случае отключения электроэнергии во время процесса промывки следует предусмотреть резервное питание дренажного насоса (см. 6.4.4.2).