Быстрый песочный фильтр
Быстрый песочный фильтр или быстрый гравитационный фильтр — это тип фильтра, используемый при очистке воды , который обычно используется в муниципальных сооружениях питьевой воды как часть многоступенчатой системы очистки. [1] Эти системы сложны и дороги в эксплуатации и обслуживании и поэтому менее подходят для небольших сообществ и развивающихся стран .
История
[ редактировать ]Быстрые песочные фильтры были впервые разработаны в 1890-х годах, а к 1920-м годам были разработаны улучшенные конструкции. [2] Первая современная установка быстрой фильтрации песка была спроектирована и построена Джорджем Фуллером в Литл-Фолсе, штат Нью-Джерси . [3] К 1920-м годам быстрые песочные фильтры широко использовались в крупных муниципальных системах водоснабжения, поскольку для них требовались меньшие земельные площади по сравнению с медленными песчаными фильтрами . [4]
Конструкция и эксплуатация
[ редактировать ]Быстрые песочные фильтры обычно разрабатываются как часть многоступенчатых систем очистки, используемых крупными муниципалитетами. Эти системы сложны и дороги в эксплуатации и обслуживании и поэтому менее подходят для небольших сообществ и развивающихся стран. Система фильтрации требует относительно небольшой площади земли по сравнению с обслуживаемым населением, а ее конструкция менее чувствительна к изменениям качества сырой воды, например, мутности , чем медленные песчаные фильтры.
В быстрых песочных фильтрах используется относительно крупный песок (от 0,5 до 1,0 мм) и другие гранулированные материалы, такие как антрацит, в слоях глубиной от 0,6 до 1,2 метра для удаления частиц и примесей, попавших в хлопья, за счет использования химикатов для флокуляции — обычно квасцы . Поскольку в таких фильтрах можно использовать и другие среды, кроме кварцевого песка, вместо «быстрой песочной фильтрации» используется более современный термин «быстрая фильтрация». [5] [6] Нефильтрованная вода протекает со скоростью около 5 м/ч через фильтрующий материал под действием силы тяжести или под давлением насоса, а хлопьевидный материал улавливается матрицей песка. [7] [8]
Процессы смешивания, флокуляции и осаждения являются типичными этапами очистки, предшествующими фильтрации. Химические добавки, такие как коагулянты, часто используются вместе с системой фильтрации. [1] : 7–9
Двумя типами быстрых песочных фильтров являются гравитационный тип (например, фильтр Патерсона) и напорный тип (например, фильтр Кенди).
система дезинфекции (обычно с использованием хлора или озона ). После фильтрации обычно используется [1] : 9–11 Быстрая песочная фильтрация очень мало влияет на вкус и запах и растворенные примеси питьевой воды, если активированный уголь в состав фильтрующего материала не включен .
Быстрые песочные фильтры необходимо чистить часто, часто несколько раз в день, путем обратной промывки , которая включает в себя изменение направления воды и подачу сжатого воздуха . Во время обратной промывки слой псевдоожижается , и необходимо соблюдать осторожность, чтобы не смыть среду.
Последовательность обратной промывки обычно следующая: [8]
- Закройте впускной клапан
- Изолировать контроллер
- Дайте воде стечь вниз
- Закройте выпускной клапан
- Запустить воздуходувку
- Открыть впускной клапан воздуха
- Продувка воздухом в течение 0-10 минут
- Остановить воздуходувки
- Закройте воздушный клапан
- Подождите 30 секунд
- Запуск насосов промывочной воды
- Медленно откройте клапан восходящей промывки.
- Открыть промывочный клапан
- Промывка водой в течение 0-10 минут.
- Закрыть клапан восходящей промывки
- Поднять плотину промывочной воды
- Открытый промывочный патрубок,
- Промывка поверхности в течение 0–5 минут.
- Закрыть промывной клапан
- Нижний водослив для промывной воды
- Ввести контроллер в эксплуатацию
- Откройте впускной клапан, когда фильтр заполнен.
Побочным продуктом обратной промывки является шлам. На большинстве очистных сооружений используется процесс сгущения осадка, за исключением установок, которые сбрасывают необработанный осадок в канализацию, если состав находится в допустимых пределах. [8] Процесс сгущения включает в себя отстойники периодического действия или сгустители непрерывного действия. Полиэлектролиты добавляются перед процессом для улучшения осаждаемости. Жидкость из процесса направляется на вход установки. Загущение сопровождается лагунированием, сушкой в слоях или фильтр-прессованием. Сгустившийся ил можно сбрасывать в канализационную систему, вывозить в цистернах на свалку или в мусоросжигательный завод. [8]
См. также
[ редактировать ]- Медленный песочный фильтр
- Банковская фильтрация
- Биопесочный фильтр
- Капельный фильтр
- Автоматизированный очиститель бассейна
Примечания
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Агентство по охране окружающей среды США (EPA) (1990). Технологии модернизации существующих или проектирования новых сооружений очистки питьевой воды (Отчет). Цинциннати, Огайо. ЭПА 625/4-89/023.
- ^ Логсдон, Гэри С. (2011). Практика фильтрации воды . Денвер, Колорадо: Американская ассоциация водопроводных предприятий. стр. 1–2. ISBN 978-1613000847 .
- ^ Фуллер, Джордж У. (июнь 1903 г.). «Фильтрационные работы компании East Jersey Water Company в Литтл-Фолс, штат Нью-Джерси» . Труды Американского общества инженеров-строителей . Л : 394–443. дои : 10.1061/TACEAT.0001566 . Бумага № 954.
- ^ Седлак, Дэвид (2014). Вода 4.0: прошлое, настоящее и будущее самого жизненно важного ресурса в мире . Нью-Хейвен, Коннектикут: Издательство Йельского университета. стр. 54-55 . ISBN 978-0300199352 .
- ^ Американская ассоциация водопроводных предприятий (1999). «Глава 8. Фильтрация гранулированного слоя и предпокрытия». В Леттермане, Раймонд Д. (ред.). Качество и очистка воды: Справочник по общественному водоснабжению (5-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. ISBN 978-0070016590 .
- ^ Э. Сойер, О. Акгирай, Н.О. Элдем, А. М. Саатчи (2013). Об использовании дробленого вторичного стекла вместо кварцевого песка в фильтрах с двойной средой. Чистота – почва, воздух, вода 41 (4), 325–33. https://doi.org/10.1002/clen.201100470
- ^ Водоочистка (3-е изд.). Денвер, Колорадо: Американская ассоциация водопроводных предприятий. 2003. с. 117. ИСБН 1583212302 .
- ^ Jump up to: а б с д Центр водных исследований (1977). Очистка воды в странах ЕЭС . Оксфорд: Пергамон. стр. 374–375, 3811, 388, 389. ISBN. 0080212255 .
Ссылки
[ редактировать ]- Спеллман, Фрэнк Р. (2008). Справочник по эксплуатации водоочистных сооружений . ЦРК Пресс. ISBN 978-1-4200-7530-4 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
