Статья поступила 05.05.2025 г.
Статья одобрена к публикации 12.05.2025 г.
Одним из распространенных источников загрязнений сточных вод являются взвешенные вещества природного и антропогенного характера. Для очистки воды от взвешенных веществ применяют различные методы, из которых одним из самых популярных является механическое удаление взвеси на фильтрах с зернистым слоем. Но порой очистки воды от взвешенных веществ на осветлительных фильтрах недостаточно вследствие присутствия в воде частиц, характеризующихся малым размером и высокой агрегативной и седиментационной устойчивостью. Для интенсификации процесса фильтрования воды применяют химические реагенты, в частности коагулянты [1]. В традиционном способе используют три стадии: смешение воды с коагулянтом, образование хлопьев и процесс фильтрования. Для первой стадии используются смесительные устройства, для второй — камеры хлопьеобразования, и далее вода с реагентом подается на фильтр. Однако при таком способе проведения коагуляции эффективность очистки снижается при прохождении воды с реагентом через аппараты и трубы, так как хлопья начинают разрушаться из-за возникающей турбулентности при перекачке из одного устройства в другое. Для интенсификации процесса и улучшения качества очистки можно вести работу в условиях контактной коагуляции. Для увеличения эффективности коагуляции предлагается комбинированный фильтр со встроенной камерой перемешивания воды с коагулянтом [2] и режимом с небольшой турбулизацией с использованием псевдоожиженной насадки. Такая камера поможет увеличить эффективность очистки за счет контактной коагуляции [3], в камере будут образовываться микрохлопья, которые будут увеличиваться далее в объеме загрузки.
Прототипом комбинированного фильтра является комбифильтр, разработанный Б.С. Ксенофонтовым, схема которого представлена на рис. 1 [2].
Принцип работы предлагаемого комбифильтра заключается в следующем. Исходная (грязная) вода через входной патрубок 7, как и раствор реагента через патрубок 8, поступают внутрь корпуса 1 комбифильтра, непосредственно в цилиндрический стакан 17 с плавающей насадкой 9. За счет интенсивного движения частиц 9 происходит эффективное смешение раствора реагента с водой, что повышает эффект очистки воды. Далее обработанная реагентом вода подается через решетку 3 в слой фильтрующей загрузки 2 и затем выводится через дренажный слой 13 и дренажную систему 14 и далее через выходной патрубок 16. Промывка фильтра заключается в подаче промывной воды через патрубок 18 и с выводом отработанной промывной воды через патрубки 4 и 11.