Фільтрування.

Фільтрування застосовують для виділення зі стічних вод дрібнодиспергованих часток олій, смол, волокон, пилу і т.д., видалити які відстоюванням не вдається, а також при доочищенні стічних вод після біологічного очищення.

Найбільше поширення одержали фільтри з зернистим завантаженням, що підрозділяються по наступним основних ознаках:

По швидкості фільтрування - швидкі (7-16м/година) і надшвидкісні (25-100м/година);

По робочому тиску - відкриті (безнапірні) і напірні;

По крупності фільтруючого матеріалу - дрібнозернисті, середнезернисті, грубозернисті;

По кількості фільтруючих шарів - одношарові, двошарові, багатошарові (каркасно-засипні).

При виборі матеріалу завантаження і його крупності варто враховувати вид забруднень стічних вод. Як фільтруючі матеріали можуть використовуватися сипучі і пористі матеріали: кварцовий пісок, деревні обпилювання, дроблений гравій , антрацит, коксовий дріб'язок, буре вугілля, торф, горілі породи, пластмасове завантаження.

По конструкції фільтри, застосовувані для очищення виробничих стічних вод, багато в чому аналогічні фільтрам для цілей водопідготовки. Напірні фільтри найчастіше завантажують піском крупностю 0,2-2 мм. Висота завантаження коливається від 0,5 до 1,0м. При завантаженні гравійним дріб'язком діаметром 1,0-2,0мм висота завантаження складає 1-1,5м. Швидкість фільтрування залежить від виду і крупності завантаження, від виду і концентрації забруднень, що видаляються, а також типу фільтра (напірний чи безнапірний). Від цих факторів залежать і інші параметри роботи фільтрів: грязеемність завантаження, тривалість фільтроциклу, утрати напору. Для приклада розглянемо швидкісний контактний фільтр КФ - 5 (мал.19).

Рис.19. Швидкий контактний фільтр КФ-5.

1.Подача вихідної води; 2.Відвід очищеної води; 3.Подача води на промивання завантаження; 4.Відвід води після промивання; 5.Жолоба для збору промивної води; 6.Водопідведня система; 7.Завантаження фільтра; 8.Пористий дренаж; 9.Устойство для подачі промивної води в піддон фільтра; 10.Корпус фільтра; 11.Лінія подачі коагулянту.

Фільтр КФ-5 може використовуватися при реагентному очищенню виробничих стічних вод від грубодисперсних і колоїдних домішок. Відмінною рисою фільтра є наявність дірчастої водопідводної (розподільної) системи, розташованої в поверхні завантаження. Наявність такої системи дозволяє уникнути попереднього утворення пластивців коагулянту в шарі води над завантаженням і створити умови для ефективної коагуляції на поверхні зерен завантаження, що значно збільшує ефективність фільтрування.

Застосовувати такі фільтри раціонально при концентрації зважених речовин в воді до 300-400мг/л зі швидкістю фільтрування 12-20м/година. Застосування двошарового завантаження в сполученні з водопідводнею системою дозволяє збільшити грязеемність у 2,5 рази в порівнянні зі звичайними швидкими фільтрами.

Широке застосування в практиці очищення виробничих стічних вод знайшли також каркасно-засипні фільтри, фільтри з завантаженням, що плаває, намивні напірні фільтри й інші.

Конструкція каркасно-засипного фільтра є різновидом фільтрів, у яких використовується принцип фільтрування в напрямку убутної крупності зерен. Завантаження каркасно-засипного фільтра складається з каркаса в якості якого використовується чи гравій щебінь крупностью 40-60мм і засипання з піску крупностю 0,8-1,0мм. Засипання розміщене в нижній половині гравійного каркаса. Крім піску як засипання може використовуватися гранульований доменний шлак, керамзит, мармурова крихта, антрацит. Фільтрація здійснюється зверху вниз, швидкість фільтрування складає 10м/година.

Фільтри з завантаженням, що плаває, заповнюються спіненими гранулами полістиролу, що готують на місці шляхом обробки суспензованого бісерного полістиролу марки ПСВ гарячою водою чи парою при 100⁰С. Фільтри з завантаженням, що плаває, мають наступні переваги: Економічність, простота конструкції, довговічність фільтруючої завантаження, її здатність до самостійного гідравлічного сортування в процесі промивання по убутної крупності зерен і ін.

Напірні намивні фільтри застосовуються при невеликих витратах стічних вод. Фільтрування виробляється через попередньо намитий шар перліту. Конструкція намивного фільтра являє собою горизонтальний корпус, усередині якого по всій довжині проходить порожній вал із закріпленими на ньому дисками. Поверхня дисків складається з перфорованих аркушів покритих фільтруючої чи сіткою тканиною. Початковий фільтруючий шар (товщиною 1-2мм) наноситься подачею в корпус фільтра суспензії порошку перліту концентрацією 2-2,5г/л. Потім суспензія подається зі стічною рідиною, що очищається, при цьому фільтруючий шар збільшуеться до товщини 45мм.

Фільтроцикл припиняється по досягненні граничного значення втрат напору (від 0,1 до 0,2Мпа).

Фільтри розраховуються на роботу в нормальному і форсованому режимах. Основні розрахункові параметри звичайно встановлюються досвідченим шляхом у залежності від складу стічних вод.

Розрахунок площі фільтрів виробляється по максимально годинній витраті за винятком припустимої нерівномірності 15%, розрахунок конструктивних елементів фільтрів виконується аналогічно як і для фільтрів водопівдготовки.