Фильтр работает следующим образом (рис. 7.11). Сначала клапаны I и IV открыты, а II, III и V закрыты. Осветленная вода, поступающая из отстойника, проходит через загрузку фильтра и с помощью дренажной системы отводится в находящийся внизу резервуар чистой воды. Высота слоя вод над поверхностью фильтра составляет от 0,9 до/ 1,2 м.[ ...]
Для предотвращения обратного подсоса воздуха в дренажное устройство отводная труба заглублена в толщу воды. Максимальный напор, под которым проводится фильтрование, равен разнице отметок между горизонталями воды над загрузкой фильтра и в резервуаре чистой воды (эта разница обычно составляет 2,7 и 3,7 м). Если песчаная загрузка чистая, то расход воды, проходящей через загрузку, следует регулировать для предотвращения чрезмерно высокой скорости фильтрования.[ ...]
Двухслойная, загрузка состоит из относительно грубозернистого антрацита (плотность 1,4—1,6), уложенного на более мелкозернистый песчаный слой (плотность 2,6), причем толщина обоих слоев обычно составляет 300 мм. Верхний слой более грубозернистого антрацита имеет поры, которые примерно на 20% больше пор песка, в результате чего достигается расположение фильтрующих материалов в порядке убывания крупности зерен в направлении движения воды. После обратной промывки слои загрузки располагаются таким образом, что более тяжелый песок остается на дне, а более легкий грубозернистый уголь — сверху. Крупные хлопья адсорбируются и остаются в поверхностном угольном слое, тогда как более мелкие загрязнения задерживаются в песке, поэтому фильтрование происходит на большей глубине загрузки, что исключает преждевременную закупорку поверхности фильтра (рис. 7.13).[ ...]
Скорость фильтрации зависит от качества очищаемой воды, степени ее химической обработки и свойств фильтрующих материалов. Исторически сложившаяся скорость фильтрации для скорых фильтров составляет 1,4 л/(м2-с). Современные системы позволяют увеличить скорость фильтрации до 3,5 л/(м2-с), а в некоторых случаях — до 5,5 л/(м -с).[ ...]
Дренажные системы фильтров. Самая ранняя конструкция дренажной системы, которая все еще широко употребляется, показана на рис.[ ...]
Дренажная система, показанная на рис. 7.13, состоит из керамических блоков, снабженных соплами из термопластичной смолы. Очистка фильтров с двухслойной загрузкой при использовании обычной дренажной системы и обычной технологии обратной промывки вызывала ряд затруднений. Неравномерное гидравлическое расширение и плохая промывка фильтров с двухслойной загрузкой могут привести к прониканию грязевых включений через угольный слой и попаданию, их на поверхность песчаного слоя. Для очистки фильтров с двухслойной загрузкой оказалась эффективной технология обратной промывки с использованием воздуха и воды. Продувка воздухом приводит к тщательному перемешиванию загрузочного материала и разрушению частично склеивающихся частиц. Процедура обратной промывки фильтра с использованием воздуха и воды, показанная на рис. 7.13, состоит в следующем: уровень воды в фильтре опускают ниже промывных желобов примерно на 20% от уровня расширения; подают воздух с интенсивностью 20 л/(м2-с) и продувают загрузку в течение 3 мин; затем в течение 3—4 мин нагнетают воду для очистки загрузки и получения должного расположения слоев фильтрующих материалов. При необходимости фильтр промывают вторично.[ ...]
Система контроля за работой фильтров. Контрольный пульт для каждой фильтровальной установки имеет манометр, регистрирующий потери напора, счетчик расхода воды и регулятор скорости фильтрования. Период работы фильтра считается законченным, когда потери напора в фильтре достигают заданного значения между 1,8 и 2,7 м или когда мутность фильтрата превышает приемлемый уровень. По мере того как взвесь собирается в порах загрузки и в толще последней увеличиваются потери напора, нижняя часть фильтрата подвергается всасывающему действию со стороны трубопровода, соединенного с резервуаром чистой воды (см. рис. 7.11). Этот частичный вакуум способствует выделению растворенных газов, которые имеют тенденцию собираться в порах загрузки, что приводит к скапливанию пузырьков воздуха и уменьшению скорости фильтрования. Газы, скопившиеся в загрузке, могут бурно выделяться в начальной стадии обратной промывки, что может вызвать сдвиг слоев гравийного основания.[ ...]
Регулятор предотвращает резкие изменения интенсивности фильтрования и управляет скоростью протока воды через чистую загрузку. Для контроля качества фильтрата применяются фотоэлектрические мут-номеры. Обнаружив мутность в фильтрате, оператор может прекратить работу фильтра, если качество фильтрата ухудшилось до наступления максимальной потери напора.[ ...]
Другие типы фильтров. У напорных фильтров загрузка и дренажные системы находятся в стальном резервуаре. Загрузка этих фильтров аналогична загрузке гравитационных фильтров, а скорость фильтрования колеблется от 1,4 до 2,7 л/(м2-с). Вода проходит через загрузку под давлением, а обратная промывка фильтра осуществляется путем реверсирования тока воды. Напорные фильтры обычно не применяются в системах крупных очистных сооружений из-за ограничений, накладываемых на размеры фильтров, однако они с успехом используются в небольших городских очистных установках, которые обрабатывают грунтовые воды с целью их умягчения и удаления железа. Наиболее широкое применение они находят при обработке воды для производственных целей.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Поперечное сечеиис обычного песчаного фильтра |
 |
| Схема работы фильтра |
|
| Скорый фильтр с дополнительной поверхностной прамыв/кой |
 |
| Фильтр со смешанной загрузкой из угля, песка и граната |
 |