13. 3. Каркасно-засыпные фильтры ВНИИ ВОДГЕО. Принцип их работы также основан на создании условий фильтрования в загрузке с убывающей крупностью по ходу движения очищаемой жидкости. Стремление к выполнению такого, важнейшего для очистки воды, требования основано на оригинальной идее формирования загрузки фильтров из материалов различной крупности “один внутри другого”.
Загрузка таких фильтров обеспечивает фильтрование в направлении убывающей крупности и представляет собой смесь гравийного материала крупных фракций и песчаного заполнителя – засыпки. Гравий, укладываемый в емкость фильтра, образует так называемый каркас, в поровое пространство которого свободно проникает песчаная засыпка.
Технологическая схема каркасно-засыпного скорого фильтра трубчатый коллектор для подачи исходной и отвода промывной воды гравийный каркас мелкозернистый материал – засыпка подача воздуха при промывке гравийные поддерживающие слои подача исходной воды отвод промывной воды подача промывной воды отвод фильтрата
При работе фильтра с нисходящим потоком очищаемой жидкости засыпка концентрируется в нижней части загрузки, а в верхнем слое каркаса поры остаются свободными. Очищаемая вода проходит через верхний слой гравийного каркаса, поровое пространство которого не заполнено песчаным материалом, где очищается от части взвешенных веществ. Затем жидкость поступает в в нижний слой и фильтруется через мелкозернистый песок – слой засыпки.
Верхний слой каркаса имеет высокую грязеемкость, что оказывается одним из важнейших преимуществ такого фильтра. Эти устройства работают достаточно надежно в режиме беспленочной фильтрации (в режиме объемного фильтрования). Однако в нижней части пористость фильтрующего слоя не превышает 20%, что несколько снижает эффективность работы каркасно-засыпного фильтра.
Применение каркасно-засыпных фильтров как префильтров считается наиболее эффективным, кроме того их целесообразно использовать для очистки промывных вод и при доочистке сточных вод. Они малочувствительны к изменениям концентрации взвеси в исходной воде и к колебаниям скорости фильтрования. Эффективность изъятия взвешенных веществ в таких фильтрах может достигать 90 – 95% даже при повышенных скоростях фильтрации (до 15 м/ч). Продолжительность фильтроцикла составляет не менее 9 ÷ 10 часов.