Основні закономірності процесу фільтрування
Основні закономірності процесу фільтрування. 23 Конструкції фільтрувальних споруд із зернистим завантаженням для доочищення стічних вод
Спочатку робилися спроби використовувати для цілей доочистки звичайні швидкі фільтри, широко застосовуються в технології очищення питних вод (рис. 5). [. ]
Основне призначення поверхневої промивки полягає в тому, щоб розпушити верхній, найбільш змулений і зцементований забрудненнями шар завантаження; вона використовується в якості підготовчого етапу перед водяній промиванням в висхідному потоці води. Подібна промивка дає кілька кращий ефект, ніж промивання водою знизу, але вона не дозволяє забезпечити високий ефект відмивання глибинних шарів завантаження. Недоліком поверхневої промивки є необхідність обов'язкового пристрою фільтра в будівлі, оскільки система верхньої промивання діє періодично і в зимовий період часу може замерзати. [. ]
В останні роки з'явилися нові розробки фільтрувальних споруд, спеціально призначених для доочищення стічних вод. Так, Н. К. Мотигіна (Новосибірський інженерно-будівельний інститут) показала можливість використання для цієї мети фільтрів, завантажених гранітним щебенем крупністю 7,2 14,4 мм. Недоліком цього фільтра є порівняно невелика швидкість фільтрації і обмежена ступінь очищення води, що пов'язано з підвищеною значущістю фільтруючого завантаження. [. ]
Інж. С. І. Биков (Мосочіствод) розробив для доочищення стічних вод фільтр циліндричної форми, в якому фільтрування здійснюється в горизонтальному напрямку від периферії до центру (рис. 7). Швидкість фільтрації в цьому випадку, у міру просування води в товщу фільтруючого середовища і її очищення, зростає. Забруднена завантаження за допомогою гидроельоватора, розташованого в нижній частині фільтра, подається в гідравлічний сепаратор, відмивається і надходить у фільтр. Перевага фільтра конструкції С. І. Бикова полягає в можливості розвитку площі фільтрування шляхом збільшення висоти фільтра. Завдяки цьому займана блоком доочистки площа виявляється істотно меншою, ніж у фільтрах з вертикальним потоком води. Недоліком такого фільтра є складність його конструкції і необхідність застосування спеціальних протівоабразівних матеріалів і пристроїв в зв'язку зі специфічною промиванням завантаження. [. ]
У Луганському відділенні ВНДІ ВОДГЕО Б. А. Мітіним розроблена конструкція фільтра для доочищення виробничих стічних вод, який отримав назву каркасно-засипний фільтр (КЗФ). Принципово КЗФ є двошаровий фільтр з низхідним потоком води. Даний фільтр вигідно відрізняється від відомих тим, що його завантаження, забезпечуючи фільтрування в напрямку спадання крупності зерен, виконується з недефіцитних матеріалів і допускає застосування водовоздушной промивання. [. ]
Завантаження КЗФ (рис. 9) складається з каркаса, в якості якого використовується великий гравій або щебінь, і засипки, що складається з піску. Крупність зерен засипки і каркаса, а також їх обсяг підбираються таким чином, щоб зерна засипки могли вільно проникати в канали, які утворюються в каркасі фільтра і опускатися під дією вільного падіння в нижні шари каркаса з тим, щоб його верхні шари були вільні від засипки. [ . ]
Таким чином, очищається вода проходить через шар каркаса, що не засипаного піском, де очищається від частини суспензії, а потім надходить в нижні шари, де фільтрується через дрібнозернистий фільтруючий матеріал - шар засипки. [. ]
Недоліком цього фільтра є те, що пористість нижнього шару його завантаження дуже мала і не перевищує 20%. Виходячи з приводившихся вище теоретичних уявлень, це знижує ефективність роботи фільтра. Однак цей недолік фільтра КЗФ компенсується тим, що: 1) верхні шари завантаження каркаса виконують певну функцію по вилученню суспензії; 2) ретельністю відмивання фільтруючого матеріалу, що дуже важливо в умовах доочищення стічних вод. У цьому фільтрі закладений новий принцип регенерації завантаження, що полягає в тому, що при промиванні дрібнозернистий завантаження зважується і переміщається в порах каркаса, який залишається в нерухомому стані. При цьому відбувається одночасна відмивання самої засипки і очищення поверхні зерен каркаса. [. ]
Перевагою цього фільтра є те, що промиванні одночасно піддається не вся його площа, а тільки незначна її частина. Завдяки цьому зменшується діаметр труб, розмір ємностей і потужності насосного обладнання системи для подачі і відведення промивної води. [. ]
Недоліками фільтра є його складність і необхідність використання ретельних деталей, що вимагають для свого виготовлення спеціальних матеріалів, а також неможливість здійснення водовоздушной промивання. [. ]
Малюнки до даної главе:
