КАБИНЕТТехнологии фильтрации воды: однослойная и многослойная
Фильтрация — процесс очистки воды от нерастворимых частиц (песка, глины, ила), тяжелых металлов и химических соединений (свинца, железа, цинка), биологических веществ (бактерий), минеральных веществ (солей жесткости). Распространенным фильтрующим материалом считается песок: кварцевый, карьерный, речной.
Первые песчаные фильтры для подготовки речной воды к употреблению начали массово использовать в начале 19 века в Лондоне. Это были однослойные конструкции, позже появились многослойные технологии. Количество слоев в данном случае зависит от конечной цели водоочистки.
Здесь речь идет о контактной фильтрации с применением слоя зернистого материала одного типа и одной фракции. Фильтрующее вещество пропускает через себя воду и механически удерживает частицы, имеющиеся в ее составе. При выборе фракции песка для однослойных фильтров нужно учитывать глубину слоя фильтрующей загрузки.
ВАЖНО! Чем мельче материал, тем меньшей должна быть толщина слоя. Это необходимо для того, чтобы предотвратить потерю напора воды и замедление процесса фильтрации.
При организации фильтрующей системы однослойного типа можно использовать песок любой фракции, но желательно не более 3 мм:
- размер зерен 0,3-0,5 мм актуален при сверхскоростном фильтровании (от 25 до 50 м/ч), но желаемый эффект будет достигнут только при низком содержании примесей в воде;
- фракция 0,6-0,8 мм используется при очистке воды без коагулирования (осветления и обесцвечивания химическими веществами) и при мутности менее 50 мг/л;
- песок 0,9-1,35 мм позволяет подготавливать воду со скоростью 15-20 м/ч и часто применяется в сфере технического водоснабжения при условии, что она не слишком мутная;
- фракция 1,35-2,5 мм идеальна при выведении крупных частиц из промышленных и сточных вод;
- песчинки размером от 3 мм больше подходят для многослойной фильтрации и используются как поддерживающий слой.
Доказано, что однослойные фильтры с правильно подобранным материалом улавливают частицы и примеси размером до 20-25 микрон. Их применяют в коммунальных хозяйствах при очистке воды, которая подается в жилые дома, в очистных сооружениях при осветлении сточных вод, в технологических процессах нефтепереработки, машиностроения, энергетики, легкой промышленности.
Главная задача многослойной очистки воды — задержание даже самых мелких частиц в виде хлопьев, которые обладают незначительной адгезионной способностью. Применяя одинаковый или разный материал для многослойной фильтрации, нужно помнить, что слои должны формироваться в определенной пропорции по отношению друг к другу, и их нужно разграничивать между собой. В этом деле учитывается много факторов:
- диапазон размеров частиц;
- плотность зерен;
- технология промывки;
- желаемый результат на выходе.
Для очистки питьевой воды по направлению сверху вниз достаточно трехслойного песчаного фильтра, где нижний слой — это материал фракции 0,9 мм, средний — 0,55 мм, верхний — 0,3 мм. Ускорить прохождение воды через фильтр и увеличить продолжительность его рабочего цикла можно, заменив один из слоев песка на антрацит, пористый сланец или некоторые другие материалы.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Материал имеет свойство уменьшаться в объеме из-за потерь и вымывания, что особенно характерно для верхних слоев. Производители многослойных фильтров рекомендуют добавлять 5-7% нового фильтрующего материала. Делать это нужно регулярно и по инструкции.
Чем медленнее фильтруется вода, тем светлее она становится и тем более качественно очищается от микроорганизмов. Эффект может достигать 95-99%. Верным помощником в этом непростом деле является биологическая пленка, которая образовывается из органических остатков, коллоидных частиц и минеральных веществ. Ее толщина не превышает 1 мм, но этого достаточно, чтобы задержать мелкую взвесь, просочившуюся сквозь поры песка.
Биологическая пленка есть и в однослойных, и в многослойных фильтрах. Она не только очищает воду, но и решает другие жизненно важные задачи:
- минерализует жидкость, которая через нее проходит;
- уничтожает опасную для человека микрофлору;
- улучшает цветность воды приблизительно на 20%;
- снижает уровень окисляемости на 20-45%.
Со временем поры пленки забиваются всевозможными частицами, что тормозит фильтрацию или делает ее практически невозможной. Решить проблему можно, заменив несколько сантиметров верхнего слоя песка на новый. Периодичность процедуры — 1-3 раза в месяц, в зависимости от интенсивности работы фильтра и его состояния.
