Фильтрационные методы очистки сточных вод. Конструкции фильтров. Расчет фильтров. Выбор фильтрующего материала..

Фильтрующие загрузки, которые являются неотъемлемой частью фильтров, представляют собой материалы, имеющие развитую удельную поверхность зерен и большую межзерновую пористость. Этим требованиям в наибольшей степени отвечают зернистые материал, получаемые дроблением пористых кусковых материалов [1].
Зернистые материалы, применяемые для загрузки водоочистных фильтров, должны иметь необходимую гранулометрическую структуру, быть механически прочными и химически стойкими. Материал должен иметь большую открытую пористость и удельную поверхность зерен, поскольку от этих показателей зависят грязеемкость фильтра (масса взвешенных веществ, задержанных за один фильтроцикл с единицы площади фильтра) и продолжительность фильтроцикла. По форме зерна должны быть близки к кубу. Важным является плотность материала. От этого зависят необходимая интенсивность промывки и максимально допустимая скорость фильтрования при восходящем движении воды (в контактных осветлителях).
Наиболее распространенный фильтрующий материал кварцевый песок. Кроме песка используются материалы, которые получают дроблением пористых гранул заводского изготовления дробленый керамзит и шунгизит. Ввиду их большей пористости и удельной поверхности грязеемкость фильтров с такой загрузкой больше, они обеспечат большую по сравнению с кварцевым песком продолжительность фильтроцикла.
Находят применение местные фильтрующие материалы вулканические шлаки, отходы металлургического производства и др. В фильтрах с плавающей загрузкой наряду с другими используется синтетический материал пенополистирол. Эффективными, но дорогими материалами являются дробленый антрацит и различные марки активных углей заводского изготовления (АГ-3, БАУ, ДАУ), которые целесообразно применять в сорбционных фильтрах. При высокопористых материалах (керамзит, антрацит, активные угли) необходимо учитывать наличие в зернах закрытых пор, поэтому перед включением фильтра в работу требуется смачивание загрузки[6].

Обычно после осветления в отстойниках или осветлителях воду фильтруют. Для фильтрования воду пропускают через слой мелкозернистого фильтрующего материала, задерживаю¬щего содержащиеся в ней мелкие взвешенные частицы.
Различают скорые, сверхскоростные и медленные фильтры. Скорые фильтры применяют при коагулировании воды, медленные - при обработке воды без коагулирования; ско¬ростные фильтры могут работать как с коагулированием воды, так и без него.
Фильтры бывают открытые (безнапорные) и напорные (закрытые). Скорые фильтры чаще всего бывают открытые, сверхскоростные всегда напорные, медленные всегда открытые. Движение воды через безнапорные, или самотечные, фильтры, заполненные до определенной отметки фильтрующей загрузкой, происходит под напором, создаваемым разностью отметок уровней воды в фильтре и на выходе из него. Движение воды через слой фильтрующей загрузки напорных фильтров происходит под напором, создаваемым насосами[3].

1. Аюкаев Р. И., Мельцер В. З. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды: Справочное пособие. Л.: Стройиздат, 1985.
2. Гидравлика, водоснабжение и канализация: Учеб. пособие для вузов/ В.И.Калицун, В.С.Кедров, Ю.М.Ласков. 4-е изд. перераб. и доп. М.: ОАО «Издательство «Стройиздат»», 2004. 397 с.: ил.
3. Жмаков Г.Н. Эксплуатация оборудования и систем водоснабжения и водоотведения. М.: ИНФРА-М, 2005. 237 с.
4. Кожинов В. Ф. Очистка питьевой и технической воды. Примеры и расчеты. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Изд. лит-ры по строительству, 1971.
5. Справочник по очистке природных и сточных вод/ Л.Л.Пааль, Я.Я.Кару, Х.А.Мельдер, Б.Н.Репин. М.: Высш. шк., 1994. 336 с.: ил.
6. Справочник по эксплуатации систем водоснабжения, канализации и газоснабжения. Под ред. д-ра техн. наук проф. С.М.Шифрина. Л., Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1976. 320 с.