|
над фильтрующей перегородкой, повышенного давления до перегородки или вакуума после перегородки, т.е. движущей силой фильтрования является разность давлений до и после фильтрующей перегородки. При этом процесс сопровождается значительными затратами энергии. Фильтрование в большинстве случаев является последним этапом осветления воды и производится после ее предварительного отстаивания в отстойниках, осветлителях или других сооружениях.
Механизм извлечения частиц из воды может включать следующие составляющие: механическое процеживание, гравитационное осаждение, инерционное захватывание, химическую и физическую адсорбцию, адгезию, коагуляционное осаждение, биологическое выращивание. В общем случае указанные составляющие могут действовать совместно, а процесс фильтрования состоит из трех стадий: 1) перенос частиц к поверхности фильтрующего слоя; 2) прикрепление к поверхности; 3) отрыв от поверхности.
По характеру механизма задержания взвешенных частиц различают два вида фильтрования: 1) фильтрование через пленку (осадок) загрязнений, образующуюся на поверхности фильтрующего слоя; 2) фильтрование без образования пленки загрязнений. В первом случае задерживаются частицы, размер которых больше пор материала, а затем образуется слой загрязнений, который также является фильтрующим материалом (пленочное фильтрование). Такой процесс характерен для так называемых медленных фильтров, которые работают при малых скоростях фильтрования (0,1-0,3 м/ч). Во втором случае фильтрование (объемное) происходит в толще слоя загрузки, где частицы загрязнений удерживаются на зернах фильтрующего материала силами прилипания (молекулярными, электростатическими, химического сродства и адсорбции). Величина сил прилипания зависит от свойства фильтрующего материала, скорости потока, температуры воды, свойств примесей. Такой процесс характерен для скорых фильтров, работающих при скоростях фильтрования 5-12 м/ч.
При фильтровании воды через слой фильтрующего материала одновременно протекают два процесса: прилипание частиц к поверхности фильтрующего материала и отрыв ранее прилипших частиц. Прилипшие частицы постоянно испытывают влияние движущегося потока, который в результате трения срывает их с поверхности фильтрующего материала. Вода осветляется до тех пор, пока силы отрыва частичек не начинают превалировать над силами прилипания. При равенстве числа частиц, поступающих в единицу времени на поверхность фильтрующего слоя и покидающих ее, наступает насыщение и сточная вода перестает осветляться.
|
