Схема устройства и принцип работы скорого открытого фильтра и фильтра ВГСХА

Скорый фильтр:

Для осветления воды применяют фильтры, которые способны улавливать практически все взвеси. Важнейшая характеристика работы фильтров – скорость фильтрования, в зависимости от которой фильтры подразделяют на медленные (0,1...0,2 м/час), скорые (5,5...12 м/час) и сверхскорые (25...100 м/час). Наибольшее распространение получили скорые фильтры, на которых осветляется коагулированная вода. Скорый фильтр представляет собой прямоугольный железобетонный резервуар, который заполнен кварцевым песком, уложенным на гравийный поддерживающий слой. Осветленная вода по трубопроводу подается на фильтр, проходит через фильтрующую загрузку, в которой задерживаются взвешенные частицы, и собирается дренажной системой. Дренаж выполняют из перфорированных труб. Из дренажа по трубопроводу осветленная вода отводится в резервуар чистой воды.

На трубах распределительной системы при наличии гравийных поддерживающих слоев предусматриваются отверстия диаметром 10...12 мм, без поддерживающих слоев – щели шириной на 0,1 мм меньше размера минимальной фракции фильтрующей загрузки. Общая площадь отверстий должна составлять 0,25...0,5 %, щелей – 1,5...2,0 % площади фильтра. Отверстия или щели располагают в нижней части трубы в два ряда в шахматном порядке под углом 45° к ее вертикальной оси. Расстояния между осями ответвлений принимают 250...350 мм, между осями отверстий –150...200 мм.

Загрязненная вода при промывке скорых фильтров собирается и отводится по желобам, размещенным над поверхностью загрузки. Применяют желоба, у которых верхняя часть поперечного сечения прямоугольная, а нижняя – треугольная. Число желобов зависит от ширины фильтра, которую принимают с учетом рекомендуемого расстояния между желобами не более 2,2 м.

Загрязненная промывная вода из желобов скорого фильтра свободно изли­вается в сборный канал, из которого отводится в сток. При отводе промывной воды с фильтра сборный канал должен предотвращать создание подпора на выходе ее из желоба.

Уровень воды в канале с учетом подпора, создаваемого трубопроводом, отводящим промывную воду, должен быть на 0,2 м ниже дна желобов.

Рис. Скорый фильтр:

1 – карман фильтра; 2 – подача исходной воды; 3 – сброс промывной воды; 4 – отвод фильтрата; 5 – подача промывной воды; 6 – желоба; 7 – окна; 8 – коллектор; 9 – трубчатая распределительная система; 10 – воздушник; 11 – поддерживающий слой; 12 – ответвления; 13 – отверстия в ответвлениях; 14 – уровень воды при промывке фильтра

Устройство и принцип работы Дельта-фильтра (ВГСХА)

Установка относится к устройствам для очистки жидкостей фильтрованием и может быть использована для удаления из воды взвешенных примесей, органических веществ, растворённого железа, накипеобразующих катионов жёсткости Са и Mg, ионов тяжёлых металлов.

Фильтрующая загрузка – кварцевый песок стандартного эквивалентного диаметра d_экв для осветления и обезжелезивания воды в обычном нисходящем и восходящем режиме фильтрования.

В режиме нисходящего дельта-фильтрования и обычного восходящего концентрация взвешенных частиц в подаваемой на установку воде может достигать нескольких сотен мг/л. В режиме обычного нисходящего фильтрования концентрация взвесей в подаваемой воде не должна превышать 30...50 мг/л, а концентрация растворенного железа может быть практически любой встречающейся в природе.

Для предварительной обработки воды химическими реагентами, если она необходима, применим любой известный метод.

Установка может работать на резервуар чистой воды или на бак водонапорной башни.

Исходная неочищенная вода вместе с химическим реагентом поступает по подающей трубе 11 через сопло 12 в воронку 5 центральной трубы 4. После тщательного смешения в центральной трубе 4 вода с реагентом переливается через кромку воронки 5 в камеру 6 реакций и полностью её заполняет, одновременно фильтруясь вниз через зернистую загрузку 1. Воздух и газовые продукты химических реакций через вантуз 7 отводятся из камеры 6 реакций. Отфильтрованная вода по промежуточной трубе 15 нагнетается в бак 14 запаса промывной воды, заполняя последний. Затем по стояку 16 она из бака 14 поступает в резервуар 19 чистой воды и, переливаясь через водопереливной порог 20, заполняет его. Вода из бака 14 в резервуар 19 поступает также с небольшой долей общего расхода через водовоздушную трубу 17. По мере накопления в порах загрузки 1 отложений, извлекаемых из фильтруемой воды, увеличивается её гидравлическое сопротивление, в результате чего возрастает напор в камере 6. Когда он повысится до некоторого максимально допустимого значения по условиям эксплуатации, необходимо установку перевести в режим промывки фильтрующей загрузки. Осуществляется это поворотом затвора 8 по ходу часовой стрелки на угол 90° с помощью вала 9. В случае эксцентриситета вала 9 на затворе 8 и наличия фиксатора 10 при появлении в установке в режиме фильтрования максимально допустимого давления на удлиненное (правое) плечо затвора 8 оказывается сила давления воды, превышающая противодействующую силу фиксатора 10, и затвор автоматически открывается, повернувшись по ходу часовой стрелки. Вода из камеры 6 по центральной трубе 4 устремляется в канализацию.

Вследствие возникающего перепада давлений воды между баком 14 промывной воды и камерой 6 реакций в промежуточной трубе 15 создаётся обратный ток чистой с повышенным расходом. Под воздействием этого потока загрузка 1 расширяется и переходит в «кипящее» состояние. По мере опорожнения от воды бак 14 заполняется воздухом через водовоздушную трубу 17. После того как запас промывной воды будет израсходован, промывка фильтрующей загрузки 1 прекратится и она займет исходное нижнее положение на гравийном слое 2. Когда расход потока промывной воды в центральной трубе 4 снизится до расхода воды в подающей трубе 11 и уменьшится силовое воздействие его на затвор 8, последний автоматически повернётся против хода часовой стрелки в исходное горизонтальное закрытое положение, притянувшись фиксатором 10.

Во время всего процесса промывки неотфильтрованная вода из подающей трубы 11 поступает в канализацию. Подмешивание воды, поступающей по подающей трубе 11, к грязной промывной снижает концентрацию удаляемых по центральной трубе 4 отложений и тем самым предупреждает заиливание канализации.

Далее процессы фильтрования воды и промывки фильтра повторяются циклически. При этом нижняя часть стояка 16 постоянно затоплена в резервуаре 19 чистой воды.