ФИЛЬТРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ВОДЫ: ВИДЫ И КРИТЕРИИ ВЫБОРА

Для очистки большого объема жидкости от механических загрязнений (или взвесей) обычно используют вертикальные насыпные фильтры, содержащие гранулированный фильтрующий материал для очистки воды, с определенным периодом действия. Такие системы являются механическими.

Конструкция состоит из Фильтрующие материалы или пластиковой вертикальной емкости с дренажно-распределительными системами. В качестве гранулированной загрузки в засыпных фильтрах чаще всего используются кварцевый песок, гидроантрацит и т. д. Чтобы улучшить распределение жидкости во время очистки и избежать засорения нижней части дренажного устройства, оно устанавливается в гравийный слой.

При очистке в вертикальных насыпных фильтрах вода движется сверху вниз. В процессе фильтрации частицы крупной фракции оседают в гранулированном слое, а более мелкие элементы за счет воздействия статического электричества и других эффектов налипают к частицам загрузки. Проходы для фильтруемой воды становятся уже из-за осевших в слое загрузочного материала крупных загрязнений, таким образом, возрастает глубина очистки жидкости. При этом основная часть взвесей задерживается в верхней части фильтрующей системы.

При конструировании устройства Фильтры картриджного типа водоочистки производитель особое внимание должен уделять подбору гранулометрического состава и скорости прохождения жидкости через систему очистки, именно в этом случае фильтрующий материал для очистки воды будет работать фактически во всем объеме загрузки. Загрязненный участок медленно опускается по слою загрузки. В случае слишком быстрого прохождения жидкости по фильтрующей системе, снизится уровень очистки жидкости. Если же скорость будет слишком мала, грязь осядет только в верхнем слое.

Большей эффективностью обладают многослойные фильтры, они же являются наиболее экономичными. В таких приборах используют несколько материалов разной плотности и пористости таким образом, чтобы в верхней части устройства располагался слой с более легкими и крупными частицами, а в нижней части – с более тяжелыми и мелкими. Благодаря подобному распределению фильтрующих слоев загрязнения крупной фракции остаются в верхнем слое, мелкой – задерживаются в нижнем слое фильтрующего материала для очистки воды, соответственно, работает полный объем загрузки.

Частицы, заполняющие слои загрузки, подбирают по размеру и плотности так, чтобы их скорость псевдоожижения была практически равна. Таким образом, при регенерации обратной промывкой (взрыхлении) можно добиться «кипения» всего слоя. Кстати, скорость очистки в механических устройствах лишь в малой степени зависит от наполнителя, составляющего фильтрующий материал https://www.tdfilter.ru/. Средняя скорость фильтрации равна 2–5 м/ч для безнапорных систем и 8–12 м/ч для напорных.

Периодически слой загрузки оказывается загрязнен настолько, что сопротивление фильтрации стремительно увеличивается, соответственно, производительность уменьшается. Повышенное давление приводит к «пробою» – выносу грязи из фильтрующей системы в очищенную воду. Работу фильтра останавливают, а слой загрузки подвергается регенерации.

Восстановление пористых слоев загрузки сводится к их промывке в обратном направлении, то есть снизу вверх, при этом скорость подачи регенерирующей жидкости должна быть достаточной для псевдоожижения загрузки и ее расширения примерно на 30–50 %. Во время этого процесса частицы гранулированного материала фильтра перемещаются, перетираясь и ударяясь друг об друга («кипят»), в этот момент осевшие между ними взвеси вместе с налипшими загрязнениями вымываются.

Регенерация может быть проведена с помощью исходного раствора. Этот способ подходит для восстановления слоев загрузки бытовых и небольших промышленных фильтров при условии бесперебойной работы, стабильного поддержания напора и достаточного количества воды в водопроводе. Если же речь идет о крупных системах очистки, лучше использовать осветленную воду из буферной емкости, т. к. в этом случае можно гарантированно обеспечить оптимальный расход воды, на который не будет влиять неустойчивое давление в водопроводе.

По завершении «взрыхления» необходимо дождаться оседания слоя загрузки, после чего начинается фильтрация, причем некоторый начальный объем отфильтрованной жидкости сливают в канализацию из-за возможного избыточного содержания в нем загрязнений. Этот процесс называется санитарной промывкой.

С помощью использования засыпных фильтров можно очистить воду от частиц размером не более 10–20 мкм. Чтобы отфильтровать частицы меньшей фракции, их предварительно увеличивают до требуемого размера, агрегируют, для чего используют методы флокуляции или коагуляции либо посредством мембранной фильтрации.