Сучасні конструкції швидких фільтрів

Звичайний відкритий швидкий фільтр (Додаток 2);

Напірний швидкий фільтр;

В напірному швидкому фільтрі подача освітленої води та відведення промивної води здійснюється через центрально-розподілену воронку (лійку), яка обернена широким кінцем доверху. Так фільтр немає підтримуючих шарів і фільтруючий матеріал розташовується безпосередньо на ковпачковому обо щілинному дренажі.

Для покращення промивки, фільтр оснащений розподільною системою для подачі під час промивки зжатого повітря. Ця розподільна система розташовується до фільтруючого навантаження над основним дренажом фільтра.

Переваги та недоліки швидких фільтрів.

Недоліки. Порівняно невисока затримуюча здатність («грязеємність»). Причина: при промивці завантаження з меншим діаметром розташовується зверху, а з більшим діаметром знизу.

Цей недолік усунений у фільтрах АКХ та ДДФ, тут основна частина фільтруючої води пропускається через завантаження знизу вверх. І лише невелика частина з ціллю зрівноваження завантаження проводиться зверху вниз, щоб не було розділення завантаження на мілкі та крупні фракції. Вода фільтрується у напрямку зменшення крупності зерен, і тому забруднення проникають на значно велику глибину, в результаті чого показник грязеємності збільшується в 2,5 р. у порівнянні зі звичайним швидким фільтром.

Прямоточні відкриті контактні фільтри з трьохшаровим завантаженням

Верхній шар (керамзит, полімери), крупність зерен складає 2,3-3,3 мм.

Середній шар (антрацит, керамзит, гірськи породи), крупність зерен складає 1,2-2,3мм. Нижній шар (кварцевий пісок), крупність зерен складає 0,8-1,2мм.

Швидкість фільтруванння до 20 м/с. Звичайна висота шару 50см. Загальна висота фільтру 1,5м. Інтенсивність промивки 15дм³/с∙м². Тривалість промивки 6-8 хв.

Фільтри з крупнозернистим завантаженням

ü По конструкції аналогічні звичайним швидким фільтрам.

ü Одношарове фільтруюче завантаження.

ü Крупність зерен для піска 0.8-2мм.

ü Висота до 2м.

ü Швидкість фільтрування до 2 м/год.

ü Інтенсивність та час промивки аналогічні як і у двошаровому.

Контактні освітлювачі

Це різновидність фільтрів, що роблять за принципом фільтрування в напрямку зменшення крупності зерен через шар завантаження великої товщини.

Швидкі фільтри можуть працювати нормально якщо вміст зважених частинок у поступаючій воді складає 5-15 мг/дм³. А контактний освітлювач може працювати нормально при вмісті зважених частинок до 150 мг/дм³.

Конструкція — принцип фільтрування — знизу вверх.

Збільшення тривалості захисної дії завантаження та зменшення темпу приросту втрат напору дозволяє освітлювати на контактному освітлювачі воду з вмістом зважених частинок, що значно перевищують допустимі для звичайних швидких фільтрів.

 

Фільтри з плаваючим завантаженням (ФПЗ) (Додаток 3)

Використовують для видалення домішок органічного та мінерального походження і особливо нафтопродуктів. Принцип ФПЗ полягає в затримці домішок в моно- або полідисперсному шарі фільтруючого завантаження при фільтруванні по прямоточній чи протиточній схемі.

Переваги плаваючого завантаження перед неплаваючим.

1. Властивість самочинно фракціонуватися по висоті фільтру у момент заповнення водою. І таким чином створювати багатошаровий фільтр розміром гранул від 0,25мм в нижньому до 10-15мм у верхньому. Мають малу грєзеємність.

2. Здатність легко та швидко промиватися протитоком будь-якої (забрудненої також) води. Можна досягнути 100 % відновлення при такій промивці.

Якщо концентрація зважених частинок дорівнює 20мг/дм³, то крупність завантаження фільтра 0,7-1,5мм і фільтрування відбувається зі швидкістю 2м/год. Якщо зважені частинки з концентрацією до 200мг/дм³, то крупність складає 0,3-2,6мм, швидкість фільтрування 0,6-1 м/год.

Каркасно-засипний фільтр

Використовують в якості каркасу гравій чи щебінь. Щілини заповнюють піском чи подрібненим антрацитом.

Промивка здійснюється зваженням піску у зворотному потоці води або водоповітряної суміші.

Приклад 1. Шар гравію з діаметром 40мм та висотою шару 1300мм, шар піску з діаметром 0,6мм та висотою шару 700мм. Швидкість фільтрування 5-7 м/год.

Приклад 2. Шар гравію з діаметром 40-60мм та висотою шару 1800мм, шар піску з діаметром 0,8-1мм та висотою шару 900мм. Швидкість фільтрування 10 м/год.

 

Намивний фільтр (Додаток 4)

Особливість намивного фільтру — невеликий діаметр порових каналів фільтруючого завантаження.

У випадку насипних фільтрів еквівалентний діаметр порових каналів який в сотні разів більший поперечного розміру вловлюваних частинок.

Поява таких частинок на поверхні фільтруючого шару може виникнути лише внаслідок поступового заповнення лобових пор.

У намивних фільтрах поперечний розмір порових каналів співрозмірний з розміром вловлюваних частинок. Тому при їх роботі на ряду з поступовим накопиченням частин у порах фільтруючого матеріалу може відбуватися і перекриватися вхідних отворів порових каналів найбільшими крупними частинками.

Для намивних фільтрів основними розрахунковими показниками їх роботи, потрібно рахувати не час до моменту появи заданої концентрації у фільтраті, а час до моменту підвищення перепаду тиску на задане значення.

Промивка протягом 4-6 хв з питомою витратою води 5м³/м², швидкість до 20м/год. Для досягнення більш високого ефекту використовується зжате повітря.