Определить и записать основные элементы и объяснить принцип действия механических фильтров

Как выполняют регенерацию механических фильтров

Определить и записать основные элементы и объяснить принцип действия осветлителя для удаления коллоидных примесей

Механические осветлительные фильтры

Освобождение воды от грубодисперсных примесей (взвешенных частиц – глина, ил, песок) достигается осветлением воды путем фильтрования и очень редко методом отстаивания.

Водоочистные сооружения, на которых осуществляется процесс фильтрования, называются фильтрами.

Процесс фильтрования заключается в пропуске воды, содержащей примеси, через фильтрующий материал, проницаемый для воды и не проницаемый для твердых частиц. Наиболее распространенным фильтрующим материалом является речной кварцевый песок крупностью от 0.5 до 2.0 мм. Также можно использовать дробленый антрацит, керамзит, керамическую крошку и дробленый мрамор, гравий, измельченный кокс, древесные опилки, обожженный доломит и т.д.

Удельная грязеемкость антрацита составляет 1000 г/м³, а кварцевого песка – 750 г/м³.

Устройство:

Цилиндрический корпус со сферическими или эллиптическими днищами. В верхней части корпуса находится распределительное устройство для воды, основное назначение которого обеспечить равномерное распределение воды по площади фильтрования.

В нижней части корпуса на бетонной подушке располагают дренажное устройство (нижнее распределительное устройство для воды), предназначенное для равномерного распределения проходящей воды по сечению фильтра и для предотвращения попадания фильтрующего материала в очищенную воду.

Дренажное устройство состоит из коллектора и системы перфорированных труб с колпачками. На дренажное устройство насыпается слой гравия, крупность которого увеличивается сверху вниз.

Затем фильтр заполняют фильтрующим материалом. При загрузке фильтрующего материала фильтр предварительно заполняют наполовину водой, что облегчает удаление с поверхности зерен фильтрующего материала мелких пузырьков воздуха. Наличие этих пузырьков может в дальнейшем вызвать повышенную потерю напора воды.

Между слоем фильтрующего материала и верхним днищем оставляют пространство называемое водяной подушкой.

Для загрузки и выгрузки фильтрующего материала и внутреннего осмотра и ремонта фильтра имеются люки

Работа:

Вода под давлением поступает на верхнее распределительное устройство для воды. Вода распределяется по поверхности фильтрующего материала. Вода проходит через фильтрующий слой сверху вниз и взвешенные частицы (песок, глина, ил и др.) задерживаются фильтрующим материалом, а чистая вода, пройдя дренажное устройство, удаляется из фильтра и направляется на катионитные фильтры.

Регенерация механического фильтра

Регенерация - это восстановление очистительной способности фильтрующего материала, т.е. очистка фильтрующего материала от задержанных при фильтровании взвешенных частиц.

Фильтры отмывают через каждые 18-20 часов работы обратным потоком воды (снизу вверх) в течение 6-8 минут. Интенсивный поток промывочной воды, поднимаясь, разрыхляет фильтрующий слой.

Для улучшения промывки фильтрующего материала рекомендуется одновременно с водой подавать периодически сжатый воздух давлением 0.1 МПа (1 кг/см²). Фильтрующий материал переходит во взвешенное (псевдоожиженное) состояние. При хаотичном движении частиц в потоке воды и при столкновении очищаются прилипшие к фильтрующему материалу частицы взвеси. Происходит отрыв ранее задержанных частиц и вынос их с потоком взрыхляющей воды из верхней части осветлительного фильтра. Фильтрующий слой расширяется при промывке на 40 – 50 %.

Затем фильтр вновь пускают в работу.

Осветлитель для удаления коллоидных примесей

Очистка природной воды от содержащихся в ней взвешенных и коллоидных частиц методом осаждения осуществляется путем проведения процесса коагуляции воды в так называемых осветлителях. Процесс коагуляции позволяет, помимо коллоидных частиц, одновременно удалять из воды тонкодисперсные взвешенные частицы, которые хотя и не обладают электрическим зарядом и устойчивостью коллоидов, но все же из-за незначительности своих размеров имеют малую скорость осаждения. Образующиеся в процессе коагуляции хлопья коагулянта, попадая в осветлитель и опускаясь вниз навстречу поднимающейся воде, захватывают находящиеся в ней мелкие частицы взвеси. Происходит своеобразный процесс фильтрования, при котором обрабатываемая вода и фильтрующие хлопья коагулянта движутся навстречу друг другу.

Устройство Осветлитель (см. рисунок) представляет собой вертикальный цилиндрический корпус 1 с коническим днищем. Вода, после делителя струи на два потока, пропускается через воздухоотделитель, в котором при изменении направления струи воды и незначительной скорости потока обеспечивает удаление из воды воздуха, что необходимо для предотвращения взмучивания и выноса шлама из осветлителя. В воздухоотделитель подается раствор коагулянта после насосов коагуляции.

Вентиль для опорожнения осветлителя 4

Пробоотборная трубка 6 Регулировочный вентиль 9