Что такое фильтр зернистый?

Фильтр зернистый применяют для очистки питьевой води в коммунальном водоснабжении и воды, используемой для технических нужд в промышленном водоснабжении. Они могут выполнять и осветление, и обесцвечивание воды. Фильтры, работающие в естественных условиях, то есть, безнапорные, представляют собой открытый объём, изготовленный из железобетона. Площадь открытой поверхности, обычно прямоугольной формы, может быть значительной. Если площадь не превышает 30 м2, то вода в фильтр поступает из бокового кармана через желоба. При большей площади вода поступает через центральный канал.

 

По скорости прохождения воды зернистые фильтры делят на фильтры медленные, скорые и сверхскорые. Скорость очистки зависит от размеров фильтрующих зёрен: чем крупнее зёрна, тем более быстрый фильтр, но и менее качественная его очистка. У медленных фильтров линейная скорость фильтрования составляет 0,1 0,2 м/ч, а размеры зёрен верхнего слоя составляют от 0,3 до 1 мм. У сверхбыстрых, предварительных фильтров, размеры зёрен бывают до 2 мм, а скорость фильтрования достигает 25 м/ч. Со временем фильтрующий слой загрязняется и при неизменном напоре скорость воды уменьшается. Поэтому фильтры периодически промывают водой смешанной с воздухом, предварительно прекратив подачу воды на очистку.

Фильтры могут иметь разное количество фильтрующих слоёв. Слои могут состоять из одного и того же материала, но имеющего разную зернистость, либо из разных материалов. Например, двухслойный фильтр, состоящий из слоя антрацита, уложенного на слой кварцевого песка. Фильтрующие материалы, как инертные, должны отвечать определённым требованиям по механической прочности и химической стойкости.

Исходный материал предварительно отмывают и сортируют. Одним из параметров фильтрующего материала является эффективный размер зёрен. Ещё одним показателем является коэффициент неоднородности. Покажем, как происходит сортировка, например, песка по размерам зёрен. Песок, пропускают через сито известного калибра и определяют количество прошедшего через сито песка. Песку присваивают эффективный размер, равный калибру сита, если через сито прошло 10 % от общего объёма песка. Коэффициент неоднородности определяют следующим образом. Вначале используют сито, через которое пройдёт 10 % объёма песка. Затем подбирают сито так, чтобы через него прошло 80 % такого же песка, и при этом отношение прошедших объёмов было равно 1,5-2.

 

Для фильтрования применяют также керамзитовый песок, размельчённые стекло, фарфор или керамику, доменный шлак. Но более эффективным фильтрующим материалом является дробленый антрацит. Установлено, что при близких по значению вышеприведенных показателях, антрацит имеет большую пористость и меньшую объёмную массу, чем песок, примерно на 16 % создает меньшее сопротивление прохождению воды и на 13-14 % больше (по объёму) поглощает загрязнений. Более эффективным, но менее прочным, чем песок, является и доменный шлак.