Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Строительство arrow Водоснабжение

ФИЛЬТРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИХ СВОЙСТВА

Фильтрующий слой выполняют из отсортированного зернистого материала, удовлетворяющего требуемому фракционному составу, определенной однородности, санитарным требованиям, а также обладающего механической прочностью и химической стойкостью. При выборе материала учитывают его стоимость и возможность получения в районе строительства очистных сооружений. Фильтрующие материалы, используемые в практике питьевого водоснабжения, должны иметь санитарно-гигиеническое заключение на их применение. Они не должны вносить в обрабатываемую воду вредных химических и микробиологических примесей и должны иметь технические условия на применение.

В качестве фильтрующих материалов используются: кварцевый песок, дробленый антрацит, керамзит, горелые породы, керамическая крошка, доменные шлаки, природный цеолит, пенополистирол (в фильтрах с плавающей загрузкой), дробленый мрамор и др. В табл. 30.1 приведены характеристики зернистых фильтрующих материалов. Перечисленные материалы не исчерпывают всего многоТаблица 30.1

Основные физико-механические свойства фильтрующих материалов

Материалы

Диаметр

зерен,

мм

Плотность,

г/см3

Механическая прочность, %

Порис- тость, %

Коэффициент

формы

зерен

истираемость

измель-

чаемость

Кварцевый

песок

0,5-3,0

2,4-2,6

0,5

2,7

38-42

1,07-1,17

Антрацит

дробленый

0,5-3,0

1,6-1,7

0,9

3,1

37-41

1,1-1,5

Керамзит

недробленый

0,5-3,0

1,7-1,8

0,2

0,4

42,6-47,5

1,29

Керамзит

дробленый

0,5-3,0

1,2-1,5

3,3

0,15

56,9-61,0

2,35

Шунгизит

дробленый

1,0-1,2

1,8-2,18

0,9

4,9

56-65

1,7-2,0

Горелые породы

0,5-3,0

2,4-2,5

0,5

3,2

44-48

2,1

Вулканические шлаки

0,5-3,0

2,6

0,15

1,2

45-49

1,98-2,67

Доменные

шлаки

0,5-3,0

2,6

0,1

1,2

42-44

-

Стеклянная

крошка

0,5-3,0

2,35

-

-

35-38

-

Фарфоровая

крошка

0,5-3,0

2,17

0,1

-

35-42

-

Гранитный

песок

0,8-1,0

2,72

0,11

1,4

46

-

образия фильтрующих материалов, предложенных в последние годы. Список их все время пополняется.

Фракционный состав фильтрующей загрузки и степень однородности размеров ее зерен влияют на эффективность работы фильтров. Применение более крупного фильтрующего материала приводит к снижению качества осветления воды, а более мелкого — к уменьшению продолжительности фильтроцикла и увеличению эксплуатационных затрат за счет быстрого прироста потерь напора в фильтре. При неоднородной фильтрующей загрузке ухудшаются условия ее промывки, так как в результате гидравлической сортировки мелкие фракции загрузки концентрируются на поверхности фильтрующегося слоя и при последующем фильтровании воды сверху вниз на поверхности образуется плотная пленка, способствующая быстрому нарастанию потерь напора.

Крупность и однородность фильтрующего материала определяются ситовым анализом при просеивании навески загрузки через ряд калиброванных сит. Калибр сита определяется диаметром шара, равновеликого по объему наиболее крупным зернам фильтрующей загрузки, проходящей еще через данное сито. Строится график ситового анализа фильтрующего материала: количество фильтрующего материала, прошедшее через сито (в% к общему количеству), в зависимости от калибра сита (мм) определяются основные показатели фильтрующей загрузки. К ним относятся: эквивалентный диаметр зерен, который имеет значение при расчете фильтра; параметры, определяющие коэффициент неоднородности фильтрующей загрузки dso и dw

Эквивалентный диаметр зерен

где pt процентное содержание (по массе) фракций со средним диаметром зерен dk, т.е. количество просеиваемых зерен (%), оставшихся на сите калибром dk.

Коэффициент неоднородности фильтрующего материала

где flfg0 и d{0 — диаметры зерен загрузки, соответствующие калибру сит, через которые проходит соответственно 80 и 10% загрузки.

Форма зерен оценивается коэффициентом формы

где S3 площадь зерна; Эш — площадь шара, равновеликого по объему зерну.

Механическую прочность материала оценивают двумя показателями — истираемостью и измелъчаемостъю. Процент истираемости материала определяют массой его частиц, прошедших после 24 ч встряхивания через сито с отверстиями 0,25 мм. Процент измельча- емости материала определяется массой его частиц, прошедших в аналогичных условиях через сито с отверстиями 0,5 мм и оставшихся на сите с отверстиями 0,25 мм. Необходимая механическая прочность фильтрующего материала соответствует измельчаемости не более 4% и истираемости не более 0,5%.

Химическая стойкость фильтрующей загрузки оценивается по отношению к фильтруемой воде, которая не должна обогащаться веществами, вредными для здоровья людей, или недопустимыми для технологии производства, где она используется.

Технологические свойства фильтрующих материалов: межзерновая пористость, форма зерен и их плотность. Зерна угловатой формы, имеющие шероховатую поверхность, повышают эффект задержания взвеси. Высокая пористость засыпки обеспечивает меньшее гидравлическое сопротивление фильтрующей загрузки. Плотность зерен загрузки определяет необходимую интенсивность подачи воды при промывке фильтрующей загрузки, а также определяет режим работы сооружений с восходящим потоком.

В практике водоочистки применяются также активные фильтрующие материалы, способные удалять не только взвешенные и коллоидные примеси, но и растворенные загрязнения, находящиеся в очищаемой воде. Например, для стабилизационной обработки воды используют мраморную крошку и магномассу; для дезодорации и извлечения органических примесей — различные марки активных углей; для удаления из воды растворенных соединений азота, фтора — природный ионообменный материал клиноптилолит и т.д.

В качестве фильтрующего материала на фильтрах с плавающей загрузкой используют пенополистирол. Этот материал получают вспучиванием за счет тепловой обработки исходного материала — поли- стирольного бисера, выпускаемого химической промышленностью. В результате вспенивания получают плавающие в воде гранулы плотностью от 30 до 200 кг/м3.

В качестве поддерживающих слоев загрузки скорых фильтров используют гравий или щебень, примесь зерен известняка в которых допускается не более 15%, а примесь зерен мела вообще не допускается.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы