13. Конструктивные особенности фильтров с повышенной грязеемкостью 13. 1. Фильтры с плавающей загрузкой (ФПЗ) Идея создания фильтровальных устройств с плавающей загрузкой была предложена профессором В. Г. Ильиным в 1961 г. ФПЗ в настоящее время активно применяются в различных системах очистки загрязненных вод от органических и минеральных примесей.
Принцип действия ФПЗ заключается в задержании примесей в моно- или полидисперсном слое фильтрующей загрузки, обладающей плавучестью при фильтровании по прямоточной или противоточной схеме.
Принципиальными особенностями работы таких фильтров является то, что при положительной гидравлической крупности материала загрузки поток очищаемой жидкости может быть направлен снизу вверх или сверху вниз, а при отрицательной – снизу вверх.
Плавающие загрузки обладают двумя основными преимуществами перед “тяжелыми” материалами: Ø способность самопроизвольно фракционироваться по высоте фильтра в момент заполнения его водой и таким образом создавать многослойность с размером гранул от 0, 25 мм (в нижнем слое) до 10 – 15 мм в верхнем, что определяет повышенную грязеемкость загрузки ФПЗ; Ø способность легко и быстро промываться противотоком воды (в том числе и “грязной”) со 100%-ным восстановлением фильтрующей способности.
И в том и в другом случае пористость загрузки по ходу потока убывает, что обеспечивает увеличение грязеемкости первого слоя по отношению к направленности движения воды, когда выполняется условие адгезионного фильтрования. Это позволяет повысить скорость фильтрования до 15 – 20 м/ч, увеличить продолжительность фильтроцикла при более равномерном распределении загрязнений в толще загрузки.
Технологические схемы скорых фильтров с плавающей загрузкой надфильтровое пространство фильтрующая загрузка тонкой очистки фильтрующая загрузка грубой отвод очистки фильтрата фильтрующая загрузка тонкой очистки подача исходной воды отвод фильтрата подача исходной воды отвод промывной воды С восходящим направлением потока очищаемой воды отвод промывной воды С нисходящим направлением потока очищаемой воды
На станции водоподготовки в г. Арнольде (шт. Калифорния, США) используются фильтры с плавающей загрузкой. Они обеспечивают очистку воды после ее осветления в тонкослойных отстойниках. Применение подобных фильтров достаточно широко известно в практике очистки природных вод.
Опыт работы фильтров на этой станции с 1991 г. доказывает их высокую эффективность. Важнейшим моментом в работе фильтров с плавающей загрузкой является соответствие скорости восходящего потока очищаемой воды и объемной массы зернистой фильтрующей загрузки.
Фильтры с плавающей загрузкой на станции водоподготовки в г. Арнольде (шт. Калифорния, США) 2 4 5 3 3 4 2 1 рабочий режим водовоздушной промывки фильтрующей загрузки 1 – удерживающая решетка; 2 – сборный лоток; 3 – поворотный шибер; 4 – гидроцилиндр поворотного шибера; 5 – отвод фильтрата через переливную кромку лотка.
Взвешивающая составляющая потока должна быть достаточной для удерживания зерен загрузки в верхней части фильтра и в то же время скорость не может превышать некоторого критического значения, при котором еще обеспечивается требуемый эффект очистки. Материал плавающей загрузки фильтра должен иметь высокую сорбционную способность по отношению к основным загрязнителям.
В качестве фильтрующей загрузки применен гранулированный полистирол мощностью слоя 1, 2 м, с размером зерен до 2, 5 мм. В верхней части корпуса с целью предотвращения выноса загрузки из фильтра установлены удерживающие решетки.
Регенерация плавающей фильтрующей загрузки осуществляется водовоздушной промывкой в течение 5 – 7 минут с подачей промывной воды, как и очищаемой, снизу вверх, но с большей интенсивностью. При этом обеспечивается достаточно полная отмывка загрузки, что даже не требует сброса первых порций фильтрата.
Схемы фильтров с плавающей загрузкой ФПЗ-3 ФПЗ-1 подача исходной воды отвод фильтрата подача исходной воды нижняя дренажная система отвод промывной воды
Схемы фильтров с плавающей загрузкой ФПЗ-4 подача исходной воды отвод фильтрата нижняя дренажная система НДС отвод промывной воды система гидроавтоматической промывки подача исходной воды отвод фильтрата средняя дренажная система СДС АФПЗ-5 м нижняя дренажная система НДС средняя дренажная подача система исходной СДС воды
Скачать презентацию 13 Конструктивные особенности фильтров с повышенной грязеемкостью 13
53.pptx