Системы водоподготовки:

очистка воды, инжиниринг,

монтаж, обслуживание

ООО

8-800-775-74-09 беспл
8 (499) 372-02-87

Механическая очистка

Мутность, фильтры грубой и тонкой очистки

Одним из органолептических показателей качества воды является мутность.

Мутность воды – это результат взаимодействия между светом и взвешенными в воде частицами. Если присутствуют взвешенные твердые частицы, то результат взаимодействия образца воды с проходящим светом зависит от размера, формы и состава частиц, а также от длины волны падающего света. Определение мутности важно, поскольку мутность – это простой и неопровержимый показатель изменения качества воды. Внезапное изменение мутности указывает на дополнительный источник загрязнений (биологический, органический или неорганический) или сигнализирует о проблемах в процессе обработки воды.

Важным показателем качества воды, используемой практически для любой цели, является наличие механических примесей, взвешенных веществ, твердых частиц ила, глины, песка, водорослей и других микроорганизмов, коллоидных образований железа, кремния, органических веществ, как природного, так и техногенного происхождения. Оговоримся сразу, что мутность и взвесь не являются синонимами. Взвесь – это вещество, которое может быть устранено в процессе фильтрации. Мутность же является показателем количества света, отраженного и поглощаемого водой в связи с наличием в ней взвешенных частиц.

В последнее время во всем мире в качестве основной утвердилась фотометрическая методика измерения мутности по формазину (ЕМФ). Для питьевой воды величина ЕМФ не должна превышать 5 единиц, а при дезинфекции воды ультрафиолетом ЕМФ должна быть не более 1.

Для снижения мутности воды обычно используют фильтры механической очистки воды (грубой очистки). Фильтры механической очистки (грубой очистки) воды подразделяются на системы с фиксированной загрузкой, чаще называемые картриджными фильтрами, и одно- и многокомпонентные фильтры с перемещающейся загрузкой. Картриджные фильтры механической очистки воды подразделяются на поверхностные и объемные, а по рейтингу фильтрации – на фильтры грубой и тонкой очистки. Картриджные фильтры могут фильтровать как крупные частицы размером в 100 мкм, так и мелкие размером в 1 мкм. Механическая фильтрация в картриджных фильтрах происходит на поверхности или в объеме фильтрующего элемента. Фильтрующие элементы картриджных фильтров бывают нескольких форм и производятся из разных материалов.

- Складчатая импрегнированная целлюлоза – представляет собой покрытую смолами бумагу и является наиболее экономичной, обладающей большой фильтрующей поверхностью, которая за счет складок может достигать 3400 кв. см. Размеры пор от 1 до 20 микрон, максимальная скорость водного потока 19 л/мин. Однако, такие материалы подвергаются деструкции разрушающими целлюлозу бактериями.

- Складчатая синтетическая ткань характеризуется большой фильтрующей поверхностью, сверх 2800 кв.см, устойчива к действию бактерий, разрушающих целлюлозу.Рабочая скорость водного потока 13-19 л/мин. Существуют варианты с порами от 1 до 100 микрон, действуют как поверхностные фильтры, эффективны как фильтры механической фильтрации воды от глины, мелкого ила и водного камня.

- Склеенный фильтр состоит из синтетической или целлюлозной ткани, которая свернута в определенную форму и затем обработана полимерной смолой и высушена,после чего на материал наносятся бороздки с целью увеличения площади фильтрующей поверхности. Данный материал осуществляет механическую фильтрацию воды от крупных, средних и мелких частиц.

- К фильтрам механической фильтрации воды картриджного глубинного типа относятся, картриджи которых производятся из натуральных или синтетических нитей, тесно обмотанных вокруг перфорированной сердцевины. Размер пор может колебаться от 1 до100 мкм.

- Еще одним типом картриджей являются угольные картриджи. Они бывают из прессованного или гранулированного угля, помещенного в пластиковый цилиндр. Из – за высокой пористости и большой поверхности угля, такой картридж фильтрует воду от мелких твердых частиц, одновременно удаляя остаточный хлор, снижая уровень фенола, йода, углеводородов и многих других нежелательных органических примесей. Скорость потока воды обычно от 4 до 12 л/мин.

Фильтры глубокой очистки воды

В последнее десятилетие в арсенале фирм специализирующихся в водоподготовке, появились и широко используются фильтры механической очистки до 0,01 мкм. Эти фильтры относятся к категории поверхностной механической очистки. Основным фильтрующим элементом является набор из нескольких тысяч тонких трубок диаметром примерно 1 мм, собранных в один пучок и помещенных в цилиндрический корпус. Вода поступает либо внутрь трубок и проходит через внутреннюю поверхность, при этом все взвешенные твердые частицы остаются внутри трубок, либо – через внешнюю поверхность. В этом случае внутрь трубок поступает отфильтрованная вода, а твердые нерастворенные загрязнители остаются снаружи трубок.

В ультрафильтрационных фильтрах осуществляется режим тупиковой фильтрации, когда: 1) при фильтрации через внутреннюю поверхность закрыли выход воды из трубок в конце фильтрующего элемента; 2) при фильтрации через внешнюю поверхность закрыт выход через объем вне трубок. Очистка фильтрующего элемента от задержанных поверхностью трубок загрязнений осуществляется пропусканием через фильтрующий элемент с большой скоростью либо через трубки либо через свободный объем в корпусе вне трубок. Производительность определяется площадью поверхности узла и изменяется от сотен литров в час до десятков кубов в час.

В процессе ультрафильтрации вода очищается от твердых взвешенных веществ размером более 0,01 мкм, коллоидных образований, микробов и высокомолекулярной органики (крупных органических молекул).

Осветлители

Установки, снижающие мутность воды, называются осветлителями. Осветлители с подвижной фильтрующей загрузкой, осуществляющие глубинную фильтрацию воды нашли широкое распространение в промышленности. Такие же установки малой производительности (до 3 м3/час) применяются для механической фильтрации для бытовых целей. В качестве рабочей среды в таких фильтрах часто используется сортированный и калиброванный гравий и песок. Для таких устройств всё необходимое обслуживание – это периодическая промывка обратным потоком воды. При этом происходит распределение: мелкие и легкие частички песка останутся в верхней части фильтрующего слоя, а большие и тяжелые – в нижней его части.

Процес происходит в верхнем слое (несколько дюймов фильтрующего слоя), что приводит к падению давления и переходу к циклу обратной промывки, в то время как нижний слой остается чистым и способным к дальнейшей переработке воды. Такой недостаток отсутствует у многокомпонентных фильтров. Многокомпонентный фильтрующий слой, по сравнению с обычным песчаным, словно повернут снизу вверх. Крупные, но более легкие частицы находятся в верхней части фильтрующего слоя, а более мелкие, но тяжелые частицы – в нижней. Новизна заключается в выборе подходящего материала. Весь слой задействован в фильтрации.

Как правило, фильтрующий слой состоит из трех уровней фильтрующего материала. Общая высота слоя – от66 до 101 см. Верхний слой состоит из крупных легких частиц антрацитного угля и составляет от 38 до 46 см в высоту (размер частиц 1-1,5 мм). Средний слой состоит из более мелких, но тяжелых частиц прокаленного силиката алюминия (размер частиц 0,5-0,6 мм). Высота слоя от 20 до 38 см. Нижний слой состоит из тяжелого ортосиликата высотой от 7,6 до 15,2 см (размер частиц 0,2-0,3 мм, плотность 4,0-4,2 г/см3).

Многокомпонентные фильтры промываются также как и песчаные – обратным или восходящим потоком воды, последовательность различных уровней фильтрующего слоя при этом сохраняется благодаря тому, что каждое вещество имеет разную плотность.