Для просмотра сайта используйте Internet Explorer
|
|
4.2.Фильтрование
Необработанная реагентами и не отстоянная вода поверхностных водоисточников, а также и любая обработанная осадительными реагентами и отстоянная или коагулированная без отстоя вода перед подачей ее для умягчения на катионные фильтры должна фильтроваться через механические (осветлительные) зернистые фильтры.
Для фильтрования воды с содержанием взвести более 3-5 мг/л применяются зернистые фильтры, загружаемые дробленым кварцем, кварцевым песком, дроблеными антрацитом, термоантрацитом, керамзитом, металлургическим или пековым коксом или полукоксом.
Основные типы процесса фильтрования — отделения от жидкости мелко- и грубодисперсных примесей — следующие:
1) процеживание — вся взвесь задерживается фильтрующим материалом с порами (ячейками сит) меньшего размера, чем размер задерживаемых частиц;
2) пленочное фильтрование — на фильтрующей поверхности задерживаются сначала только крупные частицы, а затем по мере накопления их и забивания ими крупных пор создается фильтрующая пленка из этих частиц, задерживающая все содержащиеся в воде частицы, в том числе и мелкие;
3) объемное фильтрование — взвешенные в воде частицы, проходя через зернистую загрузку, задерживаются при многократном изменении направления и вследствие инерции оседают в щелях между зернами загрузки в стороне от основного потока воды. Грязеемкость фильтрующего материала при объемном фильтровании значительно больше, чем при пленочном.
В тканевых и намывных целлюлозных фильтрах фильтрование осуществляется по первому и второму типам, в мелкозернистых — по второму, а в крупнозернистых - по третьему.
Кроме задерживания взвеси из воды, обработанной известью и отстоянной, удаляются и растворенные, но пересыщающие воду СаСО3 и Мg(ОН)2. В результате выделения их на зернах вода становится только насыщенной ими, а не пересыщенной, щелочность и жесткость воды снижаются. Пересыщающие воду СаСО3 и Мg(ОН)2 выделяются (кристаллизуются) из нее на поверхности зерен фильтрующего материала, увеличивая массу и размеры их. Отделению этих обрастаний при промывках помогает систематическая продувка воздухом — перетирание зерен между собой, однако полное удаление обрастаний с зерен труднодостижимо.
Чем мельче зерна, тем быстрее создается на них фильтрующая пленка, тем быстрее растет их сопротивление. Мелкозернистые фильтры лучше задерживают мелкую, но уже сформированную прочную взвесь, чем крупнозернистые, зато последние лучше и в большем количестве задерживают мягкие мелкие хлопья. Толщина слоя мелкозернистых (диаметр зерен 0,3-1,0 мм) фильтров 700-900 мм, а крупнозернистых (1-2 мм) фильтров 1200-2500 мм.
Предельная потеря напора в открытых фильтрах допускается 5·104 Па, в закрытых до 1·105 Па, начальная потеря напора 0,01 — 0,03 МПа (1·104-3·104 Па). При промывке водой снизу вверх фильтрующая загрузка разрыхляется, увеличивается в объеме, зерна ее, обросшие отложениями, перетираются между собой и задержанная ими взвесь выносится водой из фильтра. Продувка воздухом улучшает перетирание зерен и удаление взвеси. Нельзя допускать выноса фильтрующего материала при промывке. При промывке водой снизу вверх происходит гидравлическая сортировка фильтрующего материала, крупные зерна оседают, мелкие концентрируются на поверхности загрузки.
Необходимость промывки фильтров определяют по:
1. достижению предельной потери напора;
2. появлению опалесцирующей1 профильтрованной воды (при объемном фильтровании);
3. количеству профильтрованной воды;
4. продолжительности фильтрования.
При повторном употреблении промывочной воды фильтров нет большой необходимости в полном использовании грязеемкости фильтрующего материала. Фильтры можно промывать по истечении определенного времени, не дожидаясь проскока мутной воды или достижения предельной потери напора.
Для повышения грязеемкости фильтрующего материала — увеличения межпромывочного периода и сокращения расхода времени и воды на промывку фильтров применяют двухслойную загрузку фильтров: верхний слой — из более крупного легкого материала с меньшей плотностью (антрацита, керамзита2, кокса), нижний слой — из более мелкого материала с большей плотностью (кварца, магнетита). Вода составляет в верхнем слое крупнозернистого антрацита основную массу взвеси, нижний же слой мелкозернистого кварца (страховочный) задерживает остатки - мелкую взвесь.
При значительном обрастании зерен отложениями СаСО3 и Mg(OH)2 принятая интенсивность промывки часто оказывается недостаточной, несмотря на применение воздуха для взрыхления. Загрузка (особенно нижних слоев) не расширяется при промывке, и зерна начинают срастаться между собой, образуя глыбы сцементированного осадками фильтрующего материала. К цементации загрузки приводит применение для промывки нефильтрованной, а только отстоянной воды, обработанной реагентами.
1Помутневшей.
2Керамзит – пористый гравиеподобный заполнитель для легких бетонов. Получают обжигом легкоплавких вспучивающихся глинистых пород.