КОАГУЛЯЦИЯ И ОСВЕТЛЕНИЕ ВОДЫ ФИЛЬТРОВАНИЕМ

а) Физико-химические основы фильтрования

Для глубокого удаления из воды грубодисперсных ча­стиц, хлопьев коагулянта и скоагулированпых коллоид­ных частиц применяется фильтрование, т. е. пропуск воды через слой зернистого или пористого материала, загру­женного в осветлительные фильтры. При фильтровании воды твердые частицы задерживаются на поверхности или в толще фильтрующего материала. В результате фильтрования происходит осветление воды. При отсутст­вии предварительной коагуляции в осветлителях вода, содержащая грубодисперсную взвесь, образует фильтру­ющую пленку на поверхности фильтрующего материала. Если же применяется предварительная коагуляция в осветлителе, в котором задерживается основная масса взвеси, и на фильтры поступает вода, содержащая мель­чайшие взвешенные частицы, фильтрование идет не на поверхности, а в толще фильтрующего слоя. При таком процессе полнее, используется вся толща зернистой за­грузки фильтра и обеспечивается высокая степень освет­ления.

На основании результатов глубокого изучения физи­ческой природы, механизма и закономерностей процесса осветления воды при движении ее через зернистые за­грузки осветлительных фильтров установлено, что про­цесс фильтрования имеет физико-химическую природу, а эффект осветления воды при фильтровании объясня­ется прилипанием взвешенных частиц к зернам фильтру­ющего слоя и ранее прилипшим частицам под действием молекулярных сил притяжения. По своей физической сущности процесс взаимодействия и слипания разнород­ных частиц, значительно различающихся своими разме-

рами, является коагуляционным, причем устойчивость а прилипание мелких частиц к крупным значительно вы­ше, чем интенсивность взаимного слипания мелких ча­стиц, так как вероятность попадания мелкой частицы в сферу притяжения крупной частицы значительно больше, чем вероятность столкновения мелких частиц. Явление прилипания мельчайших частиц, содержа­щихся в воде, к поверхности зерен фильтрующего ма­териала получило название контактной коагу­ляции.

Сооружения, специально предназначенные для очист­ки воды с использованием явлений контактной коагуля­ции, называются контактными осветлителями; в них вода сразу после смешивания с коагулянтом про­ходит через слой песка. За короткий промежуток време­ни от момента поступления воды в фильтрующий слой в воде успевают образоваться лишь микроэлементы слип­шихся частиц, которые прилипают к поверхности зерен песка.

Такой же процесс имеет место при фильтровании во­ды через фильтры после коагулирования и предваритель­ного осветления. Вместе с водой в фильтры поступают мелкие хлопья, не успевшие осесть в отстойниках или осветлителях. При фильтровании эти хлопья прилипают к зернам фильтрующего материала и осветляют воду. Основным фактором, определяющим эффект ооветления воды фильтрами, является не соотношение размеров ча­стиц, поступающих на фильтр, и пор в фильтрующем слое, как это предполагалось раньше, а способность ча­стиц прилипать к поверхности зерен загруэки фильтров, которая является результатом химической обработки во­ды коагулянтом. Опыт показывает, что при фильтровании устойчивой суспензии, не обработанной коагулянтом, да­же довольно крупные частицы свободно проходят через весь фильтрующий слой. Наоборот, при фильтровании коагулированной воды в фильтрующем слое задержива­ются частицы любых размеров вплоть до мельчайших, чем достигается высокий эффект осветления воды при сравнительно высоких скоростях фильтрования. Таким образом, принцип скорой фильтрации заключается в фильтровании неустойчивой коагулирующей суспензии. Это же явление лежит в основе рассмотренного выше технологического процесса осветлителей со взвешенным осадком.

Рис. 7-9. Ход процесса осветления воды при

Поиск по сайту: