Двухкомпонентный фильтрующий материал DFM AM Pen pro

Двухкомпонентный фильтрующий материал DFM AM Pen pro

Фильтрованием называется процесс прохождения осветляемой воды через слой фильтрующего материала. Фильтрование применяют для осветления воды, то есть для задержания находящихся в воде взвешенных веществ. Фильтрующий материал должен представлять собой пористую среду с весьма малыми порами. В обычных фильтрах вода подается сверху и отводится снизу – через дренажное устройство, а промывка фильтра производится обратным током воды.

При промывке наиболее часто используемых промышленных фильтров с крупными и мелкими зёрнами фильтрующего материала происходят следующее процессы. Восходящие токи промывной воды взмучивают фильтрующий материал, и объём его увеличивается; это увеличение объёма называют расширением фильтрующей загрузки. В восходящем потоке воды мелкие и легкие зёрна фильтрующей загрузки оказываются выше более крупных и тяжелых. После прекращения процесса промывки фильтрующий материал оседает. Причём более крупные частицы оседают быстрее, а наиболее мелкие наоборот медленнее. Таким образом, происходит сортировка частиц фильтрующей загрузки по фракциям. Наиболее мелкие фракции скапливаются в верхней части фильтрующей загрузки. А так как вода на фильтрацию подается сверху вниз, то соответственно на мелкозернистую фракцию попадают самые крупные частицы загрязнений и задерживаются на ней. Те мелкодисперсные загрязнения, которым удалось проникнуть сквозь мелкозернистый верхний слой, уже не задерживаются в нижних крупнозернистых слоях загрузки и свободно проходят сквозь них.

После промывки фильтра вода, фильтруемая сверху вниз, отлагает загрязнения главным образом в верхнем наиболее мелкозернистом слое фильтрующей загрузки. Вследствие этого грязеёмкость остальной части фильтрующего материала остается неиспользованной. В этих условиях верхние его слои быстро загрязняются, потери напора быстро возрастают, вследствие чего период полезной работы между промывками фильтра оказывается незначительным (Абрамов Н.Н. ВОДОСНАБЖЕНИЕ. Учебник для вузов. – 3-е издание, перераб. и доп. – Москва, Стройиздат, 1982 г. Параграф 101, стр. 277).

Таким образом, для удаления из обрабатываемой воды тех загрязнений, которые прошли через фильтры первой ступени фильтрации, в некоторых случаях приходиться устанавливать дополнительные фильтры второй ступени, что свидетельствует о низкой эффективности подобных фильтров и значительно увеличивает капитальные затраты на систему водоподготовки.

Задача изобретения заключается в изготовлении в производственных условиях двухкомпонентного фильтрующего материала (ДФМ) с последующей расфасовкой его в единую тару, в которой он поступает конечному потребителю для последующего использования в качестве загрузки фильтров.

Технический результат данного изобретения в повышении эффективности мероприятий по очистке воды за счет получения двух последовательных ступеней мелкозернистого фильтрования. При этом ДФМ (двухкомпонентный фильтрующий материал) изготавливается в производственных условиях путем смешения двух мелкозернистых материалов (например, кварцевого песка и силикатного стекла) с последующей упаковкой полученного двухкомпонентного фильтрующего материала в общую тару. В этой таре в неизменном виде он поступает конечному потребителю, который осуществляет его загрузку в фильтры для очистки воды путем простого насыпания.

Гранулометрический состав фильтрующего материала подразумевает такие показатели как (СП 31.13330.2012 «Свод правил. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»):

  • минимальный и максимальный диаметр зёрен;
  • коэффициент неоднородности;
  • эквивалентный диаметр зёрен.

Эти характеристики должны соответствовать требованиям соответствующих нормативных документов (СП 31.13330.2012, DIN 12904:2005 и др.).

Одинаковый гранулометрический состав означает, что ДФМ содержит два мелкозернистых материала, имеющих такие одинаковые характеристики, то есть находящиеся в пределах согласно нормативам, как: минимальная и максимальная крупность зерен по диаметру, коэффициент неоднородности, эквивалентный диаметр зерен.

ДФМ изготавливается смешением природного кварцевого песка и дробленого силикатного стекла. Главной составной частью этих материалов является диоксид кремния. За счет более низкого содержания диоксида кремния насыпная масса дробленого силикатного стекла на 15 – 25% меньше, чем насыпная масса кварцевого песка того же гранулометрического состава. После изготовления ДФМ упаковывают в единую тару и поставляют потребителю, который просто засыпает его в фильтр без разделения на слои и проводит 3-х кратную обратную промывку фильтра обратным током воды. В процессе промывки фильтра, загруженного таким ДФМ, зерна более тяжёлого кварцевого песка будут располагаться в восходящих токах воды ниже зёрен более легкого силикатного стекла той же крупности, что и песок, и на одном уровне с более крупными зернами силикатного стекла. После окончания промывки мелкозернистые частицы кварцевого песка будут опускаться вниз со скоростью более крупных зёрен силикатного стекла. Таким образом, мелкие зёрна материала с большим насыпным весом (кварцевый песок) распределятся между более крупными зернами материала с меньшим насыпным весом (силикатное стекло) и создадут второй мелкозернистый слой, расположенный в толще фильтрующей загрузки ниже верхнего мелкозернистого слоя. В результате в фильтрующей загрузке после нескольких промывок образуется вторая ступень фильтрации на мелкозернистом слое, расположенная ниже первой – верхней ступени фильтрации. Таким образом, ДФМ формирует в одном фильтре две последовательные ступени мелкозернистого фильтрования.

Применение ДФМ позволит интенсифицировать процесс фильтрования и значительно улучшить качество фильтрата во всех отраслях, где используются процессы фильтрации: очистка питьевой воды, очистка воды бассейнов и аквапарков, доочистка канализационных стоков, водоподготовка в пищевой промышленности и т.п. При этом не требуется замена фильтровального оборудования или увеличение количества фильтров. Достаточно перегрузить фильтры и заменить старый фильтрующий материал новым – двухкомпонентным. Таким образом, решение проблемы с качеством воды достигается без реконструкции водоочистных сооружений и с минимальными затратами. Также применение ДФМ позволит в случае необходимости увеличить производительность очистных сооружений без значительных капитальных затрат за счет увеличения скоростей фильтрования.

Автор: Е.Э. Пен



Еще +1 фото