Что такое фильтрация воды?
Фильтрация — один из основных этапов очистки воды и сточных вод, который должен знать и понимать каждый специалист отрасли. Так что же это такое? Каковы различные типы? И как это осуществляется на водоочистных сооружениях или очистных сооружениях сточных вод?
Определение
Фильтрация — это процесс, при котором твердые частицы из жидкости или газообразной среды удаляются с помощью фильтрующего материала, который пропускает жидкость, задерживая твердые частицы.
Системы очистки воды и водоподготовки подразумевают использование физического барьера, химического и/или биологического процесса. Удаление частиц происходит с помощью процессов, включающих: фильтрацию, флокуляцию, осаждение и захват поверхности.
Основные требования: фильтрующий материал (тонкие или толстые перегородки); жидкость со взвешенными твердыми частицами; движущая сила, заставляющая жидкость течь; и фильтр, который удерживает фильтрующий материал, удерживает жидкость и допускает приложение силы.
Каковы области применения в водном хозяйстве?
В водной отрасли целью фильтрации является осветление воды. В основном она используется для ливневых вод, сточных вод и питьевой воды, но также применяется в промышленном производстве, на электростанциях, на предприятиях по производству продуктов питания и напитков, в горнодобывающей промышленности и других тяжелых условиях.
Фильтрация воды может удалить или снизить концентрацию взвешенных частиц, паразитов, бактерий, водорослей, вирусов, грибков и других химических и биологических загрязнителей.
Для того чтобы вода была отфильтрована, она может пройти через фильтрующую среду только при приложении некоторой движущей силы, которая может быть вызвана гравитацией, центрифугированием , приложением давления к жидкости над фильтром или другими процессами, использующими насосы, клапаны и трубы для создания достаточного давления для проталкивания воды через фильтр.
История
Есть свидетельства того, что до промышленной революции его использовали в производстве красителей, вин и пива.
Существуют рисунки и записи, датируемые более 6000 лет назад, которые иллюстрируют простые процессы фильтрации воды . В частности, древние санскритские и греческие записи рекомендовали методы очистки воды.
В этих трудах ранняя очистка воды описывается следующим образом: «Нечистую воду следует очищать кипячением на огне, или нагреванием на солнце, или погружением в нее нагретого железа, а затем давая ей остыть, или ее можно очищать фильтрацией через песок и крупный гравий».
Какие существуют типы?
Существуют различные типы фильтров для воды, такие как сетчатые фильтры, намывные фильтры, медленные песчаные фильтры, скорые гравитационные и напорные фильтры, мембранные фильтры и фильтры с гранулированным наполнителем.
Фильтры и процеживание
Фильтрация — очень простой метод, при котором вода пропускается через кусок ткани. Это позволяет удалить часть взвешенного ила и твердых частиц, а также уничтожить некоторые патогенные микроорганизмы.
Гравитация
Гравитационная фильтрация — это метод фильтрации примесей с использованием силы тяжести для протягивания жидкости через фильтр. Эта форма фильтрации происходит через слои гранулированной среды и состоит из перехвата, процеживания, флокуляции и осаждения.
Мембрана
Мембранные фильтры используют микрофильтрацию и ультрафильтрацию, которые могут эффективно устранять бактерии и/или выполнять функцию предварительной очистки перед нанофильтрацией или обратным осмосом.
СМИ
Системы фильтрации через фильтрующую среду фильтруют воду через предписанный фильтрующий материал, включая:
- Песочные фильтры;
- Гранулированный активированный уголь;
- Тканый или нетканый материал; а также
- Металлические экраны.
Давление
Фильтры давления находятся в стальном сосуде под давлением. Перфорированные трубы или стальная пластина с соплами собирают отфильтрованную воду и распределяют промывочную воду и воздух для очистки.
