ОБЪЕМНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ

Объемная (глубинная) фильтрация – это процесс задерживания загрязнений воды при её процеживании через слой пористой среды.
При этом частицы, размер которых больше размера каналов в слое фильтрующей среды, задерживаются и накапливаются в ней. Кроме того, за счет сложной траектории движения через слой пористой среды объемная фильтрация позволяет задерживать часть загрязнений, размеры которых меньше отверстий фильтрующей среды.
Обычно под «объемной фильтрацией» понимают фильтрацию на засыпных фильтрах.

ЗАСЫПНЫЕ НАПОРНЫЕ ФИЛЬТРЫ

Засыпные фильтры предназначены для извлечения нерастворимых частиц из воды путем пропускания ее через слой зернистой загрузки и задержания частиц в толще слоя на поверхности зерен и задержанных ранее частиц.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

  • Подготовка питьевой воды.

  • Оборотное водоснабжение.

  • Системы теплоснабжения и охлаждения.

  • Техническое водоснабжение.

  • Очистка ливневых и сточных вод

Объемная фильтрация1.jpg

УСТРОЙСТВО

Засыпной напорный фильтр представляет собой вертикальный корпус [2] из пищевого стеклопластика или защищенного от коррозии металла, заполненный зернистой фильтрующей загрузкой [4] из инертного материала (кварцевый песок, антрацит, цеолит и т. п.).

Для подвода исходной и отвода очищенной воды засыпной напорный фильтр укомплектован верхним [1] и нижним [6] дренажно-распределительными устройствами различной конструкции с отверстиями (щелями). Трубопровод фильтрата может быть выведен либо внизу корпуса, либо вверху – в виде водоподъемной трубы [3].Если гранулы фильтрующей загрузки меньше отверстий нижнего дренажного устройства, для предотвращения забивания отверстий нижнее дренажное устройство покрывают слоем гранулированной поддерживающей загрузки [5].
Объемная фильтрация2.jpg
Для увеличения грязеемкости и эффективности напорный фильтр часто засыпают несколькими слоями материалов с различной плотностью и крупностью зерен так, чтобы сверху были крупные легкие, а внизу мелкие тяжелые частицы. В этом случае крупные загрязнения задерживаются в верхнем слое, а оставшиеся мелкие - в нижнем слое фильтрующей загрузки, т. е. работает весь ее объем.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Вода с частицами загрязнений проходит через слой фильтрующей загрузки (обычно сверху-вниз). Загрязнения накапливаются в слое загрузки: крупные нерастворимые частицы задерживаются в порах между зернами, а мелкие - прилипают к зернам загрузки, увеличивая ее гидравлическое сопротивление и потерю напора

При полном насыщении загрузки загрязнениями возможен отрыв закрепленных частиц и переход их из загрузки в поток фильтрата. Поэтому периодически выполняется регенерация фильтрующей загрузки, которая заключается в отмывке загрузки водой (иногда - вместе или поочередно с воздухом) снизу-вверх с высокой скоростью (в 5-10 раз большей, чем скорость фильтрации). При этом происходит «взрыхление» загрузки и из ее межпорового пространства удаляются задержанные частицы, а с поверхности зерен - налипшие загрязнения. После окончания взрыхления слою загрузки дают осесть, и затем начинается фильтрация. Промывные воды и первую порцию фильтрата, содержащую остаточные загрязнения, сбрасывают в дренаж (эту операцию называют «прямая» или«санитарная» промывка).

Современные засыпные напорные фильтры снабжаются блоком управления (автоматический многоходовой клапан с электромеханическим, гидравлическим или др. приводом), периодически запускающим программу регенерации по времени (таймер) или/и расходу (расходомер), реже - по параметру качества воды (один или несколько датчиков, часто управляемых микропроцессором).

При необходимости обеспечения непрерывности подачи очищенной воды применяют системы из двух, трех и более подключенных параллельно засыпных фильтров, регенерация которых выполняется по очереди или/и дополнительные «буферные» емкости.

ПРЕИМУЩЕСТВА

  • Высокая грязеемкость. Большой межпромывочный период.

  • Высокая производительность (в 50-100 раз выше традиционных безнапорных фильтров).

  • Регенерация без дополнительных реагентов - взрыхлением обратным током воды.

  • Длительный срок эксплуатации фильтрующей загрузки (при периодической промывке).

2.jpg
НЕДОСТАТКИ
  • Удаление коллоидных частиц недостаточное для подачи воды непосредственно на обратноосмотические и нанофильтрационные установки.

  • Периодическое «ухудшение» качества фильтрата непосредственно после промывки.

  • Значительные габариты. Большие площади для размещения.

  • Необходимость регулярного восполнения фильтрующей загрузки, теряемой при выносе части загрузки во время обратных промывок (до 10 %/год).

  • Большой расход воды на промывку фильтров. Высокий расход воды на собственные нужды. Необходимость в дренаже большой пропускной способности.

  • Отсутствие фильтрата в период промывки. Один фильтр не обеспечит непрерывность потока воды.