Двухпоточные фильтры

Принцип действия двухпоточного фильтра (фильтр Академии коммунального хозяйства) заключается в двухсторонней фильтрации через загрузку с отводом воды дренажом, расположенным в толще фильтрующего слоя. При этом часть воды фильтруется через верхний слой песка, расположенный над дренажем, в направлении сверху вниз, а основная масса воды проходит через нижний слой гравия и песка, расположенный под дренажом, в направлении снизу вверх. Применение восходящей фильтрации в направлении убывающей крупности зерен загрузки позволяет задержать наибольшее количество загрязнений, что повышает общую грязеемкость фильтра и дает возможность увеличить его производительность. При этом скорость фильтрации увеличивается до 15 м3/ч, а величина фильтроцикла - до 12 ч. Качество профильтрованной воды такое же, как при очистке в скоростных фильтрах, однако оно в большей степени зависит от предварительной обработки и качества исходной воды, поэтому наблюдается ухудшение работы фильтра в паводочный период.

16. Фильтры с плавающей загрузкой

Перспективным направлением в технике фильтрации воды является разработка фильтров с плавающей загрузкой. В них используются гранулы вспененного полистирола с очень низкой плотностью, порядка 50–100 г/л. Такие гранулы имеют более высокие адгезионные и электрокинетические свойства, чем у песка, и их применение интенсифицирует процесс фильтрования воды. Так, фильтры с плавающей загрузкой позволяют работать с более загрязненной водой и с большей скоростью фильтрования, упростить регенерацию загрузки, отказаться от использования дополнительных насосов и емкостей для промывной воды.

Возможно использование плавающей загрузки в стандартных стальных корпусах, у которых дренажное устройство размещено вверху. Скорость фильтрования воды определяется давлением (напором) поступающей воды. Считается, что она может быть выше, чем для тяжелых загрузок.

В основном фильтры с плавающей полистирольной загрузкой рекомендуются для очистки природных и доочистки сточных вод. Однако в связи с высокой адгезионной способностью по отношению к нефтепродуктам их применяют и для разделения водонефтяных эмульсий. Плавающая загрузка позволяет значительно увеличить скорость фильтрования, снизить начальное содержание примесей и упростить регенерацию фильтра.

Более интересен вариант безнапорных фильтров с движением воды сверху вниз. Длительное время проводится разработка конструкций таких аппаратов. В общем виде безнапорный фильтр очистки воды с плавающей загрузкой представляет собой емкость, часто прямоугольного сечения 1, в верхней части которой устанавливается перфорированная решетка 2 с отверстиями меньшими, чем размер гранул. Эта решетка является критическим элементом конструкции, поскольку она выполняет ряд функций – задержание наименьших частиц загрузки, а также равномерный сбор воды при фильтрации и ее распределение при взрых лении. При этом она должна обладать высокой прочностью, поскольку воспринимает выталкивающую силу всплывающих гранул и перепад давления при фильтрации воды. В нижней части фильтра установлено распределительное устройство для ввода очищаемой воды 4, а в верхней – патрубок вывода очищенного раствора. Патрубок располагается выше решетки так, чтобы над ней находился запас воды, необходимый для регенерации.

При очистке воды она подается снизу через распределитель, фильтруется через слой плавающих пенополистирольных шариков и, пройдя через решетку, попадает в верхнюю буферную зону. Очищенная вода выводится через патрубок. При загрязнении фильтрующей загрузки производится ее регенерация. Для этого подача воды на очистку прекращается, открывается сбросной клапан и о чищенная вода из зоны, расположенной выше решетки, самотеком устремляется вниз, ожижая полистирольную загрузку. При кипении ее слоя происходит отмывка частиц от загрязнений, которые вместе с потоком воды удаляются из фильтра.

Преимуществом фильтров с плавающей загрузкой наряду с высокой грязеемкостью, является отсутствие энергозатрат на проведение промывки загрузки, простая схема управления, практическая неистираемость загрузки при высокой ее способности к отмывке.

Предлагаются варианты использования таких фильтров для совместного процесса сорбции-осветления

17. Удаление из воды железа. Формы железа в воде природных источников. Методы и способы обезжелезивания