Технологии водоочистки

Глава 2.2. Технологии для механической очистки сточных и природных вод центрифугированием и фильтрацией § 2.2.4. Характеристика фильтров с зернистой загрузкой Для очистки сточной и природной воды наиболее часто приме11я- ются фильтры с зернистой загрузкой, которые по способу подачи исход­ ной воды подразделяются на напорные и безнапорные. В качестве зерни­ стой загрузки (фильтрующего материала) используется кварцевый песок, дробленый гравий, гранитный щебень, гранулированный доменный шлак, антрацитовая и мраморная крошка, керамзит, диатомит, пенополиуретан и другие зернистые загрузки, которые обладают, прежде всего, механиче­ ской прочностью и химической инертностью. В зависимости от размеров частиц примесей воды и зерен фильт­ рующего материала при прохождении воды через слой фильтрующего материала может происходить задержка примесей на поверхности фильт­ рующего слоя - пленочное фильтрование; задержка примесей в порах фильтрующего слоя - объемное фильтрование; одновременное отложение примесей на поверхности в виде пленки и в порах фильтрующего мате­ риала - смешанное фильтрование. Пленочное фильтрование - механическое извлечение примесей и свойственно медленным фильтрам. Объемное фильтрование происхо­ дит за счет сил адгезии. Слой задержанных частиц на поверхности фильт­ рующего материала имеет непрочную структуру и под воздействием по­ тока жидкости может разрушаться. При разрушении часть прилипших частиц отрывается от зерен материала в виде мелких хлопьев и переносит­ ся в последующие слои (суффозия), где вновь задерживается, т.е. фильт­ рование через зернистую загрузку - реализация двух противоположных процессов - адгезии и суффозии. Осветление воды происходит до тех пор, пока интенсивность прилипания частиц превышает интенсивность отрыва частиц. Рост концентрации оторванных частиц пропорционален количеству накопившихся частиц на фильтрующем материале. В процессе прохождения воды через фильтрующий материал на зернах и в порах материала образуется слой из задержанных примесей, который выполняет двоякую роль: сначала способствует степени фильт­ рата, а затем, по мере увеличения толщины (высоты), наступает предель­ ное его насыщение осадком и качество фильтрата резко уменьшается за счет отрыва взвешенных частиц. Продолжительность периода, в течение которого фильтрующий слой способен осветлять воду до необходимого 102