• Фильтры из песка и гравия применялись в Индии за 2000 лет до н. э.
• Римляне рыли каналы рядом с озерами, чтобы воспользоваться естественной фильтрацией через стенки каналов.
• Коммерческое фильтрование воды появилась во Франции около 1750 г.
• Фильтрование в муниципальной системе водоснабжения стало применяться в Англии и Шотландии на рубеже XVIII–XIX вв.
• Первая система медленных песчаных фильтров современного типа появилась в Лондоне в 1829 г.
• Скорые фильтры появляются в США в 1880-х гг.
• Первая муниципальная установка с коагуляцией и фильтрацией — Сомервилль, Нью-Джерси, 1885 г.
• Surface water treatment rule 1989 г. — первый нормативный документ, предписывающий повсеместное применение фильтрования в США.
Размеры гранул фильтрующей загрузки, обычно применяемой в фильтрах, приведены в табл. 1, размеры частиц взвешенных веществ — в табл. 2.
В однородной среде сферических частиц диаметром d частица диаметром 0,15 d пройдет через поры.
Таким образом, неподготовленная однородная загрузка (в зависимости от ее типа) не может механически удерживать частицы мельче 30–80 мкм.
Медленные песчаные фильтры — наиболее старая разновидность фильтров. Крупные взвешенные частицы, задерживаясь в верхнем слое загрузки, уменьшают площадь пор, через которые проходит жидкость, позволяя, таким образом, улавливать и более мелкие частицы.
В результате на поверхности загрузки через некоторое время (30–40 ч) образуется мелкопористая пленка активного ила schmutzdecke, эффективно очищающая проходящую через нее жидкость от взвешенных веществ и бактериальных загрязнений.
• Жидкость проходит через слой мелкого песка с низкой скоростью (0,05–0,2 м/ч) под действием силы тяжести.
• Основные механизмы улавливания загрязнений — физическое заклинивание пор частицами и биодеструкция органики.
• Поверхностная (пленочная) фильтрация — в удалении загрязнений участвует только поверхностная пленка.