Осветление воды. Устройство зернистых осветлительных фильтров.

Урок № 4

Намывные осветлительные фильтры.”

Осветление воды.

Осветление - процесс удаления из воды грубодисперсных и коллоидных примесей. Удаление грубодисперсных загрязнений может быть осуществлено осаждением и фильтрованием.

При осаждении частички твердых веществ под дей­ствием силы тяжести оседают на дно резервуара, в котором осветляемая вода находится в состоянии покоя или медленного движения по горизонтали или снизу вверх. Следовательно, осаждением можно удалить только тонущие в воде частички. Осаждение требует длительного времени, больших объемов резервуаров и не может обеспечить полного удаления грубодисперсных примесей. Поэтому для целей приготовления добавочной воды в условиях электростанций осаждение как самостоятельный способ осветления воды не применяется

Фильтрованием называют процесс осветления воды путем пропуска ее через пористый материал, на поверх­ности и в порах которого вода оставляет грубодисперсные примеси. Аппарат, в котором производится филь­трование, называется фильтром, а пористый материал содержащийся в нем - фильтрующей средой или фильтрующим материалом. Фильтры, служащие для целей осветления воды, называются осветлительными фильтрами; иногда их называют меха­ническими фильтрами.

Фильтрование воды происходит под воздействием разности давлений над слоем фильтрующего материала h_н и под ним h_к. При работе фильтра разница между давлением над фильтром и давлением после фильтра называется потерей напора на фильтрующем слое.

Потеря напора в фильтрующем слое (иначе называе­мая сопротивлением этого слоя) зависит от ско­рости фильтрования, высоты фильтрующего слоя, диа­метра зерен фильтрующего материала и степени заноса его загрязнениями. Увеличение численного значения этих факторов (кроме размера зерен) вызывает возра­стание потерей напора. По достижении предельного загрязнения фильтр вы­водится из работы и ставится на промывку. При промывке удержанные фильтрующим слоем загрязнения вымываются. Промытый фильтр вновь включается в работу. Время работы фильтра между двумя последова­тельными промывками Т называется его рабочим периодом или фильтроциклом. Для эксплуатации желательна наибольшая длительность фильтроцикла, но не менее 8 ч.

Величина фильтроцикла зависит от многих факторов, среди которых необходимо отметить концентрацию взвешенных веществ в фильтруемой воде, и грязеемкость фильтра.

Грязеемкостъю Гр фильтра называется количество задержанных фильтром за фильтроцикл за­грязнений, отнесенное к 1 м³ фильтрующего материала и выраженное в килограммах. Чем выше грязеемкость при данной концентрации веществ в воде, тем больше длительность фильтро­цикла

,

где h_сл – высота фильтрующего слоя, м;

- площадь сечения фильтра, м²;

- количество пропущенной воды, м³;

- концентрация взвешенных веществ в воде, мг/кг.

В качестве фильтрующих материалов применяют дробленый антрацит (0, 8—1, 5 мм); кварце­вый песок (0, 5—1 мм) с содержанием Si0₂ не менее 96%, керамзит (0, 8—1, 5 мм). Следует учитывать, что кварцевый песок растворяется в щелочной воде, обо­гащая профильтрованную воду (называемую часто фильтратом) кремниевой кислотой.