По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 66.067

Влияние характеристик материала фильтрующей загрузки на эксплуатационные параметры фильтров водоочистки

Дзюбо В.В. д-р техн. наук, профессор кафедры водоснабжения и водоотведения, ФГБОУ ВПО Томский государственный архитектурно-строительный университет

В статье приведены распространенные виды фильтрующих материалов, применяемые в целях водоподготовки, и их технологические характеристики. Показано, что фильтрующий материал как технологическая структура характеризуется рядом параметров, влияющих как на параметры работы фильтровальных сооружений, так и на эффективность процесса очистки обрабатываемых природных вод, изменяя которые можно предопределять как параметры работы самих сооружений, так и качество очищенной воды в зависимости от ее исходного качества, а при проектировании фильтровальных сооружений необходимо корректно определять наиболее экономичные параметры фильтрующего материала: высоту рабочего слоя материала, крупность и неоднородность фракций, формальную скорость фильтрования для гарантированного достижения требуемого качества очищенной воды. На основании экспериментальных исследований показано, что уменьшение крупности фракций фильтрующего материала позволяет увеличивать скорость фильтрования при сохранении качества очищенной воды и, соответственно, производительность фильтровальных сооружений благодаря повышенной удельной поверхности зерен материала, несмотря на увеличение сопротивления загрузки и потерь напора на ней. В зависимости от качества обрабатываемой воды требуемая высота слоя фильтрующего материала тем больше, чем больше крупность зерен материала и выше скорость фильтрования, при этом необходимое увеличение высоты слоя фильтрующего материала практически пропорционально уменьшению удельной поверхности его зерен в зависимости от крупности фракций материала.

Литература:

1. Аюкаев Р.И., Мельцер В.З. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды. — Л.: Стройиздат, 1985. — 118 с.

2. Дзюбо В.В. Фильтрующие материалы на основе природного и технологического сырья, пригодные для целей водоподготовки в Сибирском регионе / В.В. Дзюбо, Л.И. Алферова // Водоочистка, Водоподготовка, Водоснабжение. — 2009. — № 8. — С. 25–34.

3. Журба М. Г. Очистка воды на зернистых фильтрах. — Львов: Изд-во Львовского университета, 1980. — 199 с.

4. Аюкаев Р.И. Интенсификация работы водоочистных фильтров и совершенствование метода их расчета. — Петрозаводск: ПГУ, 1985. — 136 с.

5. Ярошевская Н.В. Очистка воды фильтрованием с нестационарным изменением скорости / Н.В. Ярошевская, Л.А. Кульский // Химия и технология воды. — 1989. — № 3. — С. 251–253.

6. СанПиН 2.1.4.1074–01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. — М.: Федеральный центр госсанэпидемнадзора Минздрава России, 2002. — 103 с.

7. Дзюбо В.В. Подготовка подземных вод для питьевого водоснабжения малых населенных пунктов Западно-Сибирского региона: Автореф. дисс. … д-ра техн. наук. — СПб., 2007. — 37 с.

8. Дзюбо В.В. Повышение ресурса работы водоочистных фильтров / В.В. Дзюбо, Л.И. Алферова // Экология промышленного производства: Межотр. науч.-практ. журнал / ФГУП «ВИМИ». — 2018. — Вып. 1. — С. 29–33.

9. Артеменок Н.Д. Очистка подземных вод нефтегазоносных регионов Западной Сибири для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения: дисс. … д-ра техн. наук. — СПб., 1992.

10. Журба М. Г. Пенополистирольные фильтры. — М.: Стройиздат, 1992. — 176 с.

11. Журба М. Г. Фильтры с полимерной плавающей загрузкой для систем водоснабжения // Экспресс-информ. сер. 3. — М., ЦБНТИ Минводхоза СССР, — 1987. — Вып. 2. — 56 с.

12. СП 31. 13330.2012. Свод правил. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.02– 84* — М.: 2012. — 135 с.

13. Дзюбо В.В., Алферова Л.И. Вихревое оборудование глубокой дегазации-аэрации подземных вод // Сантехника. — 2005. — № 3. — С. 12–17.

Применяемые в практике водоподготовки фильтрующие природные зернистые материалы, как правило, имеют различные технологические характеристики [1, 2], не только в силу их природного происхождения: форма зерна, прочность, шероховатость и т. п., но и приобретаемые в процессе их производства, подготовки и эксплуатации: крупность, однородность и др. Подготовленный для использования в целях водоподготовки фильтрующий материал как технологическая структура характеризуется рядом параметров, так или иначе влияющих как на параметры работы фильтровальных сооружений, так и на эффективность процесса очистки обрабатываемых (фильтруемых) природных вод [3], изменяя которые можно предопределять как параметры работы самих сооружений, так и качество очищенной воды в зависимости от ее исходного качества. Более того, выводы работ [3–5] свидетельствуют о том, что характеристики (гранулометрические) фильтрующего материала, применяемого для очистки воды определенного качества, должны определенным образом соответствовать назначаемым технологическим параметрам работы фильтровальных сооружений для достижения оптимальных условий их работы (требуемое качество получаемой воды, максимально-возможная грязеемкость, минимальные эксплуатационные затраты и др.). Например, при очистке подземных вод увеличение скорости фильтрования или содержания примесей в обрабатываемой воде требует увеличения высоты слоя фильтрующего материала для достижения требуемого [6] качества получаемой воды, а с другой стороны, увеличение крупности применяемого фильтрующего материала требует либо снижения скорости фильтрования, либо увеличения высоты слоя материала [7].

В работе [8] показаны возможные пути увеличения ресурса работы водоочистных фильтров, применяемых для различных целей водоподготовки, в том числе при обработке подземных вод. Авторы работы показали, что увеличения ресурса (продолжительности) работы фильтров можно достигнуть как технологическими приемами фильтрования, так и использованием фильтрующих материалов повышенной грязеемкости. К технологическим приемам относятся — изменение направления фильтрования, фильтрование с изменяющейся (переменной) скоростью фильтрования и др. Использование в технологиях фильтрования при водоподготовке фильтрующих материалов с различными характеристиками, такими как крупность, форма и шероховатость зерна материала, его пористость и др. — возможные пути изменения, а, при необходимости, и увеличения грязеемкости водоочистных фильтров и, как следствие, технологических параметров работы фильтровальных сооружений, в том числе, продолжительности их работы до регенерации.

Для Цитирования:
Дзюбо В.В., Влияние характеристик материала фильтрующей загрузки на эксплуатационные параметры фильтров водоочистки. Водоочистка. 2019;2.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: