Фильтрование на инертных загрузках

Сущность метода заключается в пропускании исходной воды, содержащей примеси, через фильтрующий материал, проницаемый для жидкости и непроницаемый для твердых частиц. В большинстве случаев фильтрование является завершающим этапом обработки воды и производится после ее предварительного осветления в отстойниках, флотаторах или осветлителях.

Фильтры по виду фильтрующей среды делят на тканевые или сетчатые, каркасные или намывные (диатомовые), зернистые (песчаные, керамзитовые и др.). Из вышеперечисленных трех групп фильтров наиболее значительной является последняя. Фильтры с зернистой загрузкой можно классифицировать по ряду основных признаков: 1) по скорости фильтрования — медленные (0,1- 0,3 м/ч), скорые (5-12 м/ч) и сверхскоростные (36-100 м/ч); 2) по давлению, под которым они работают — открытые (или безнапорные) и напорные; 3) по крупности фильтрующего материала — мелко-, средне- и крупнозернистые; 4) по количеству фильтрующих слоев — одно-, двух- и многослойные.

Наиболее широко в водоподготовке используются зернистые скорые напорные фильтры.

В каждом случае, в зависимости от условий время работы, в течение которого осветлительный фильтр эффективно выполняет свои функции, будет варьироваться. На длительность фильтроцикла влияют: состав очищаемой воды, температура, рН, а также тип фильтрующего материала.

Промывка скорых фильтров производится обратным током профильтрованной воды путем ее подачи под напором в дренажную трубчатую систему. Промывная вода, проходя со скоростью, в 2-3 раза большей, чем скорость фильтрования, через фильтрующую загрузку снизу вверх, поднимает и взвешивает ее. Зерна расширившейся загрузки, хаотично двигаясь, соударяются друг с другом, при этом налипшие на них загрязнения оттираются и попадают в промывную воду, которая отводится в дренаж.

В качестве фильтрующих загрузок, как правило, используются инертные загрузки — отсортированные зернистые природные материалы, не обладающие сорбционными свойствами, удовлетворяющие санитарным требованиям и обладающие достаточной химической стойкостью и механической прочностью: кварцевый песок, дробленый антрацит, керамзит, керамическая крошка, дробленый мрамор, алюмосиликаты и пр. Кроме того, в осветлительных фильтрах применяются полимерные материалы, отличающиеся химической стойкостью, гидрофобностью, хорошей механической прочностью. Поддерживающий слой из гравия или щебня высотой 0,45-0,55 м с крупностью зерен 2-20 мм, на котором лежит фильтрующая загрузка, укладывают для того, чтобы мелкий фильтрующий материал не вымывался из фильтрующего слоя и не уносился вместе с фильтруемой водой через отверстия распределительной системы.

Применяемые фильтрующие загрузки сильно разнятся между собой по физико-химическим и механическим свойствам. Также достаточно сильно отличаются условия эксплуатации (толщина слоя загрузки, скорость и режимы промывок). В каждом конкретном случае подбирается фильтрующая среда, наиболее полно удовлетворяющая требованиям производства.