Экология и производственная безопасность

157 сивность прилипания частиц превыша- ет интенсивность отрыва частиц. Рост концентрации оторванных частиц про- порционален количеству накопившихся частиц на фильтрующем материале. В процессе прохождения воды че- рез фильтрующий материал на зернах и в порах материала образуется слой из задержанных примесей, который выпол- няет двоякую роль: сначала способству- ет степени фильтрата, а затем, по мере увеличения толщины (высоты), наступа- ет предельное его насыщение осадком и качество фильтрата резко уменьшает- ся за счет отрыва взвешенных частиц. Продолжительность периода, в течение которого фильтрующий слой способен осветлять воду до необходимого содер- жания взвешенных частиц, называется временем защитного (задерживающего) действия фильтрующего слоя. По исте- чении времени защитного действия уве- личивается гидравлическое сопротивле- ние фильтрующего слоя, соответственно движущая сила процесса фильтрации, и уменьшается скорость фильтрования. Для обеспечения требуемой степе- ни осветления воды необходимо обес- печить оптимальное соотношение меж- ду продолжительностью периода защит- ного действия фильтрующего слоя  з и продолжительностью достижения максимального гидравлического сопро- тивления (потери напора)  н . Наилуч- шим соотношением, обеспечивающим эффективное фильтрование, будет  з =  н . При  з >  н задерживающая спо- собность фильтра реализуется неполно- стью, потому что фильтр мог бы еще ра- ботать, но из-за потери напора ниже до- пустимого фильтр вынуждены отклю- чать. При  з <  н имеющийся напор реа- лизуется не до конца, так как фильтр от- ключается на промывку по причине ухудшения фильтрата. Оптимальное со- отношение, обеспечивающее качествен- ный фильтрат, необходимо принимать  з /  н > 1. При достижении предельного зна- чения гидравлического сопротивления зернистого слоя или ухудшении качества фильтрата фильтр останавливают на промывку, которую обычно осуществля- ют обратным ходом (противотоком) воды или воздуха или поочередно: сна- чала воздухом, затем напором воды с ки- нетической энергией, обеспечивающей переход зернистой загрузки во взвешен- ное состояние. При переходе во взве- шенное состояние зерна соприкасают- ся, происходит оттирание налипших ча- стиц и их дальнейший унос с потоком воды. Продолжительность этапа про- мывки и интенсивность промывки зави- сят от конструкции фильтра; параметров фильтрующей загрузки – типа фильтру- ющего материала и гранулометрической характеристики загрузки (эквивалентно- го размера зерна); высоты слоя загруз- ки; скорости фильтрования. Например, для однослойного мел- козернистого фильтра с подачей воды сверху вниз, с кварцевым песком, экви- валентный диаметр зерна которого со- ставляет 1,5 – 1,7 мм, высотой слоя 1,2 – 1,3 м, скорости фильтрования при нормальном режиме 6 – 7 м/ч, согласно требованиям СНиП 2.04.03-85 интен- сивность промывки воздухом составля- ет 18 – 20 л/(см 2 с), водой – 3 – 5 л/(см 2 с), и продолжительность этапа воздухом 2 мин, водой – 6 – 8 мин. При проектировании фильтров с зернистой загрузкой следует предус- матривать: водовоздушную промывку для однослойных фильтров; водяную – Фил-Фил