Фильтры с плавающей пенополистерольной загрузкой

и любом удобном месте. Комплектные КНС, пригодны как для применения в сфере малоэтажного строительства, так и в городских условиях. Современные канализационные станции обеспечивают низкий уровень шума и вибрации. Наличие нескольких локальных КНС вместо одной централизованной предпочтительнее с точки зрения экологии, так как отказ централизованной КНС в масштабах города приводит к аварийным сбросам стоков на рельеф и экологическим проблемам. О подобных авариях российские СМИ сообщают буквально каждую неделю. КНС компактны, легко монтируются, работают в автоматическом режиме, могут эксплуатироваться в любых климатических условиях.

Малинина Е.М., Кондратьева К.Н. ФИЛЬТРЫ С ПЛАВАЮЩЕЙ ПЕНОПОЛИСТЕРОЛЬНОЙ ЗАГРУЗКОЙ

Перспективным направлением в технике фильтрации воды является разработка фильтров с плавающей загрузкой. В них используются гранулы вспененного полистирола с очень низкой плотностью, порядка 50—100 г/л. Такие гранулы имеют более высокие адгезионные и электрокинетические свойства, чем у песка, и их применение интенсифицирует процесс фильтрования воды. Так, фильтры с плавающей загрузкой позволяют работать с более загрязненной водой и с большей скоростью фильтрования, упростить регенерацию загрузки, отказаться от использования дополнительных насосов и емкостей для промывной воды.

Возможно использование плавающей загрузки в стандартных стальных корпусах, у которых дренажное устройство размещено вверху. Скорость фильтрования воды определяется давлением (напором) поступающей воды. Считается, что она может быть выше, чем для тяжелых загрузок.

Длительное время во всем мире разрабатываются многочисленные варианты фильтров очистки воды непрерывного действия. Основная их идея состоит в одновременном проведении процессов очистки воды и регенерации загрузки в различных по размерам и конструкции аппаратах или их секциях. Это позволяет оптимизировать каждый из процессов, т.е. проводить их с наибольшей эффективностью. Основные трудности при создании таких фильтров состоят в организации перемещения загрузки между узлами очистки воды и регенерации.

Контактные фильтры с пенополистирольной загрузкой КФПЗ-1, КФПЗ-2, КФПЗ-З, КФПЗ-6 применяются в реагентных схемах очистки маломутных и цветных вод. В корпусе этих фильтров гранулы вспененного полистирола распределяются по крупности с уменьшением их диаметра в направлении сверху вниз. Перед подачей воды на фильтр в нее вводят коагулянт — сернокислый алюминий. Установлено, что очистка воды с содержанием взвешенных веществ до 170—180 мг/л обеспечивается в течение 6 и более часов при скорости фильтрования до 10 м/ч в слое однородной пенополистирольной загрузки диаметром гранул 1,12 мм. Опыт показал, что пенополистирольная загрузка в фильтре КФПЗ-1 отмывается за 4—4,5 мин при интенсивности 12—15 л/(с-м2). Такой фильтр имеет меньшее гидравлическое сопротивление по сравнению с песчаным и требует меньше воды на промывку. Воды с мутностью до 150 мг/л и цветностью до 70 градусов на таком фильтре очищаются до норм ГОСТ 2874—82. Фильтр КФПЗ-1 производительностью 60 мЗ/ч внедрен на фильтровальной станции. При этом возросло качество очистки воды, снизился расход реагента и на 25—35 % уменьшился расход промывной воды.

Напорные фильтры ЭВИ с плавающей пенополистирольной загрузкой предназначены для очистки и доочистки сточных вод. Фильтры могут работать как самостоятельные сооружения в одноступенчатых схемах очистки, так и в качестве сооружений предварительного осветления воды в двухступенчатых схемах.

На фильтры допускается подача воды с содержанием взвешенных веществ до 500 мг/л, и нефтепродуктов до 10 мг/л.

Температура очищаемой воды не должна превышать 50°С. Потери напора в фильтре не должны превышать 3 м.

Направление фильтрации в фильтрах сверху-вниз. Промывка пенополистирольной загрузки фильтров осуществляется нисходящим потоком воды, накопленной в надфильтровом пространстве

при предварительной продувке загрузки фильтров сжатым воздухом в течение 3-х минут. При этом необходимость в периодической промывке загрузки хлорной водой отпадает.

Максимальная скорость фильтрования в нормальном режиме - 5,3 м/ч, при форсированном режиме - до 8 м/ч. При соблюдении необходимых скоростей при фильтровании и содержании взвешенных веществ в исходной воде до 500 мг/л, концентрация взвесей в фильтрате пе превышает 3 мг/л.

Промывка пенополистирольной загрузки осуществляется нисходящим потоком чистой воды, накопленной в надфильтровом пространстве. Загрузка при этом расширяется на 20-30 %, а накопленные в ней загрязнения уносятся в канализацию

В настоящем разделе приводятся сведения о конструкции и расчете крупнозернистых напорных и безнапорных фильтров с плавающей пенополистирольной загрузкой (ФПЗ), предназначенных для безреагентного осветления поверхностных вод на технические нужды.

ФПЗ могут быть также применены для осветления и обесцвечивания поверхностных вод в реагентной схеме и для доочистки сточных вод Наличие в воде минеральных масел, нефтепродуктов и жиров с концентрацией свыше 10 мг/л, а также водорослей более 10 тыс. кл/мл препятствует их нормальной работе.

ФПЗ могут работать как самостоятельные сооружения в одноступенчатых схемах очистки, так и в качестве сооружений предварительного осветления воды в двухступенчатых схемах.

Для технического водоснабжения и доочистки сточных вод может применяться загрузка из свежевспененного полистирола марки ПСВ (после ее отмывки в исходной воде в течение 0,5-1 ч). Для питьевого водоснабжения Минздравом СССР разрешено использовать загрузку из вспененного полистирола той же марки после ее 10-часовой отмывки в холодной проточной воде.

Плавающая загрузка приготовляется на местах путем вспенивания гранул полистирола марки ПСВ, выпускаемого в соответствии с ОСТ 6-05-200-83.

Вспениванию подвергаются исходные гранулы полистирола П-1У фракций или дробленые крупные гранулы (диаметром свыше 1,5 мм). Вспенивание производится с помощью горячей воды, пара, горячего воздуха, токов высокой частоты.

При вспенивании гранулы увеличиваются в размере в зависимости от продолжительности и температуры вспенивания.

После вспенивания гранулы пенополистирола промывают в холодной воде (с целью предотвращения их слипания), просушивают горячим воздухом и транспоршруют в бункер готовой продукции.

Характерные параметры гранулометрического состава пенополистирольной загрузки <3ю, <350, с!ко и (1, в отличие от тяжелых зернистых материалов следует определять по кривой рассева, построенной не по массе, а по объему каждой 1-й фракции.

Для предотвращения всплытия пенополистирольной фильтровальной загрузки от и выноса его за пределы фильтра при фильтровании воды следует предусматривать:

• для безнапорных фильтров — колосниковые решетки, пригруженные сверху гравиево-щебневым дренажом;

• для напорных фильтров — металлическую крышку, герметично соединенную с корпусом фильтра.

Колосниковую решетку безнапорных контактно осветительных фильтров с пенополистирольной загрузкой следует рассчитывать на выдерживание веса гравиево-щебневого дренажа при отсутствии воды в фильтрах и проверять ее на подъёмную силу всплывающей загрузки при восходящем фильтровании воды.

Для исключения выноса гранул плавающей загрузки из фильтра, высоту подфильтрового пространства следует принимать не меньше 0,7.