4 4 Фильтрование.ppt

условиях после некоторого начального периода фильтрующий материал обволакиваются пленкой взвешенных

веществ, на которой могут задерживаться частицы даже более мелкие, чем размер пор фильтрующего материала: коллоиды, мелкие бактерии, крупные вирусы;
- объемное фильтрование - взвешенные частицы, проходя через слой фильтрующего материала, многократно изменяют направление и скорость движения в щелях между гранулами и волокнами фильтрующего материала; таким образом, грязеемкость фильтра может быть довольно большой -больше, чем при пленочном фильтровании.
Фильтрование в мелкозернистых насыпных фильтрах - по первому типу, в крупнозернистых насыпных - по второму.

веществ. Эффективность очистки зависит от физико-химических свойств взвешенных веществ, вида

фильтрующей загрузки и гидродинамических факторов.
В толщине загрузки происходит накапливание загрязняющих веществ, в результате чего уменьшается свободный объем пор и возрастает гидравлическое сопротивление загрузки, что приводит к росту потерь напора.
В общем виде, процесс фильтрации можно условно разбить на несколько стадий: - - перенос частиц из потока воды на поверхность фильтрующего материала;
- закрепление частиц на зернах и в щелях между ними;
- отрыв закрепленных частиц с переходом их обратно в поток воды.

происходит под действием сил адгезии. Осадок, формирующийся на частицах загрузки,

имеет непрочную структуру, которая под влиянием гидродинамических сил может разрушаться. Некоторая часть ранее прилипших частиц отрывается от зерен загрузки в виде мелких хлопьев и переносится в последующие слои загрузки (суффозия), где вновь задерживается в поровых каналах. Таким образом, процесс очистки воды нужно рассматривать как суммарный результат процесса адгезии и суффозии.
Очистка воды в каждом элементарном слое загрузки происходит до тех пор, пока интенсивность прилипания частиц превышает интенсивность их отрыва.

нижерасположенные, зона фильтрации как бы сходит по направлению потока от

области, где фильтрующей материал уже насыщен загрязняющими веществами и преобладает процесс суффозии к области свежей загрузки. Затем наступает момент, когда весь слой загрузки фильтра оказывается загрязненным, и требуемая степень очистки воды не обеспечивается. Концентрация взвешенных веществ на выходе из фильтра начинает возрастать.
Время, в течение которого достигается очистка воды до заданной степени, называется временем защитного действия загрузки. При его достижении либо при достижении предельной потери напора фильтр необходимо перевести в режим промывки, когда загрузка промывается потоком промывной воды (продувается воздухом и промывается водой), а загрязняющие вещества сбрасываются в дренажную систему.

от их массы; диспергированных и тонкодиспергированных частиц - от поверхностных

сил. Важное значение имеет заряд взвешенных частиц, так как коллоидные частицы одноименного заряда не могут объединяться в конгломераты, укрупняться и оседать: заряд препятствует их сближению.

организуют в двухслойных фильтрах. В фильтр засыпают нижний слой кварцевого

песка с размером зерен 0,65-0,75 мм и верхний слой антрацита с размером зерен 1,0-1,25 мм. На верхней поверхности слоя крупных зерен антрацита пленка не образуется, взвешенные примеси проникают вглубь слоя - в поры и откладываются на поверхности зерен. Взвешенные вещества, прошедшие слой антрацита, задерживаются нижним слоем песка.
При промывке фильтра слои песка и антрацита не перемешиваются, так как плотность антрацита вдвое меньше плотности кварцевого песка.

природы фильтрующего материала; характера загрязняющих веществ («сминаемые» частицы, например, гидроксид

железа (Fe3+), или «несминаемые», например мелкие кварцевые песчинки); толщины фильтрующего слоя; температуры воды (например для песчаного фильтра установлено: при увеличении температуры воды от 20 до 60°С скорость фильтрования можно увеличить вдвое при той же эффективности фильтрования).
Для песчаного фильтра скорость фильтрования можно вычислить по формуле:



где v - скорость фильтрования, м/ч; c - коэффициент, примерно равный 40; d - диаметр гранул фильтрующего песка, м; Н - толщина фильтрующего слоя, м; h - потеря напора при фильтровании, м; t - температура воды, °С.

плавающей загрузкой:
с загрузкой из вспененного полистирола;
с загрузкой из пенополиуретана.