Медленные фильтры

Медленные фильтры могут применяться для фильтрования некоагулированной воды, содержащей относительно мелкую взвесь.

Скорость .фильтрования на медленных фильтрах при содержании взвешенных веществ в исходной воде до 25 мг/л принимается равной 0,2 м/ч (до 0,3 м/ч — при выключении одного из фильтров на ремонт или промывку). При содержании взвешенных веществ в исходной воде от 25 до 50 мг/л скорость фильтрования соответственно принимают в пределах 0,2—0,1 м/ч. При столь малой скорости фильтрования медленные фильтры должны иметь весьма большую площадь. Это обусловливает их высокую строительную стоимость.

Медленные фильтры представляют собой бетонные или кирпичные резервуары.

В фильтрах площадью до 15 м2 специального дренажа не устраивают. Сбор профильтрованной воды осуществляется через лоток в днище фильтра. При большей площади фильтра устраивают дренаж из перфорированных труб, кирпича или бетонных плит, укладываемых с прозорами.

Крупность зерен и высоту гравийных (поддерживающих) и песчаных (фильтрующих) слоев для медленных фильтров рекомендуется принимать в соответствии с табл. V.7.

Малая скорость фильтрования и малые размеры частиц взвеси способствуют созреванию фильтрующей пленки в течение 1—2 суток. Нормальная работа фильтра (от момента окончания созревания пленки до момента очистки) в медленных фильтрах продолжается 1—2 месяца. Для очистки с фильтра снимают загрязненный верхний слой песка толщиной 1—2 см. Очистка медленного фильтра при большой его площади является трудоемкой и дорогой операцией.

Медленные фильтры были первым типом фильтров, применявшихся в водопроводной практике. Достоинство их — весьма высокая степень осветления воды и высокий процент задержания бактерий (в современных установках обеззараживание воды проще и дешевле достигается ее хлорированием). Недостатками медленных фильтров являются их значительная строительная стоимость, большие размеры требуемой для их устройства площади и, наконец, сложность очистки.

Учитывая эти соображения, в СССР новые медленные фильтры в городских и производственных водопроводах теперь почти не строят. Строительные нормы рекомендуют их использование при относительно малой мутности исходной воды (до 50 мг/л), цветности до 50 град и отсутствии коагулирования. Медленные фильтры применяют в сельскохозяйственных водопроводах. Отсутствие реагентного хозяйства значительно упрощает обслуживание фильтров.

Скорые фильтры

Фильтры, работающие по принципу скорого фильтрования, или «скорые фильтры», весьма широко применяются в практике очистки воды. Скорость фильтрования для этих фильтров принимается от 6 до 12 м/ч в зависимости от типа фильтров и крупности загрузки. Скорые фильтры используют для осветления мутных и цветных вод после коагулирования (и отстаивания), при реагентном умягчении, обезжеле-зивании и в некоторых других случаях.

При скором фильтровании значительно быстрее, чем при медленном, происходит загрязнение фильтра, требующее его очистки. Опыт работы скорых фильтров показывает необходимость их очистки 1—2 раза в сутки (а в паводки и чаще). При столь частой очистке фильтра весьма важно сократить до минимума требуемое для этого время и упростить самый процесс очистки.

Очистку скорых фильтров производят путем промывки фильтрующего материала обратным током чистой воды, подаваемой снизу через дренаж и проходящей через слои гравия и песка. В некоторых установках для интенсификации процесса промывки песка применяют его механическое перемешивание (граблями, сжатым воздухом), дополнительную подачу воды на верхние слои фильтра (поверхностная промывка) и т. П

Вода в процессе фильтрования может проходить через скорые фильтры:

а) самотеком — благодаря превышению уровня воды в фильтре над уровнем воды в резервуаре чистой воды (в который вода отводится) ;

б) под напором (обычно создаваемым насосами); фильтры в этом случае должны быть устроены в виде закрытых напорных резервуаров.

В соответствии с этими принципами работы различают фильтры самотечные и напорные.

Обычные самотечные скорые фильтры устраивают чаще всего в виде прямоугольных в плане железобетонных резервуаров.

На V.32, а и б показаны схематически устройство и принцип работы скорого фильтра. Здесь / — фильтрующий слой песка и 2 — поддерживающие его слои гравия. Вода поступает на фильтр через карман 3 и желоба 4, проходит через слои песка и гравия и отводится при помощи дренажных устройств 5, расположенных в нижней части фильтра.

При промывке (V.32, б) фильтр выключается из работы, промывная вода подается снизу через дренажные устройства и проходит слои гравия и песка в обратном направлении. Скорость прохождения через фильтр промывной воды в несколько раз больше скорости фильтрования. Вода взмучивает песок и интенсивно отмывает его от поступивших в процессе фильтрования загрязнений. Промывная вода отводится через желоба 4. Борт желобов должен быть расположен на такой высоте над поверхностью песка, чтобы при данной интенсивности промывки в желоб вместе с промывной водой не мог быть вынесен песок той крупности, которую имеет загрузка фильтра. Промывка длится 5—7 мин..

1 - Подвод исходной воды; 2 - Отвод обработанной воды; 3 - Подвод промывочной воды; 4 - Отвод промывочной воды; 5 - Сброс первого фильтрата; 6 - Гидрозагрузка фильтрующего материала; 7 - Гидровыгрузка фильтрующего материала.