Изучение работы сетчатых и картриджных фильтров

Фото лабораторного стенда представлена на фото 19.4.

Фото 19.4. Лабораторный стенд «Изучение работы сетчатых и картриджных фильтров»

Сетчатые фильтры предназначены для удаления механических примесей из очищаемой жидкости. Такие фильтры применяются как во внутридомовых сетях (устанавливаются, к примеру, перед водосчетчиками, перед фильтрами тонкой очистки), так и на очистных сооружениях водопровода и канализации в качестве барабанных сеток или микрофильтров. Сетчатые фильтры способны задерживать относительно крупные загрязнения размером 100 мкм и более: песок, элементы известкового налета, ржавчину.

Конструкция сетчатых фильтров представлена на рис. 19.9. Сетчатые фильтры всегда состоят из корпуса, фильтра и крышки, позволяющей извлекать для промывки фильтр.

В прямых сетчатых механических фильтрах (рис. 19.10) сетка располагается внутри колбы, называемой отстойник. При очистке фильтра задержанный шлам отводится с нижней точки отстойника. Поэтому важно чтобы при монтаже корпус отстойника располагался вертикально вниз.

Прямой фильтр грубой очистки воды. Сетчатый фильтр

Рис. 19.9. Прямой фильтр грубой очистки воды. Сетчатый фильтр

I — корпус; 2 — сетка; 3 — крышка; 4 — сливная пробка; 5 — пломбировочное отверстие

Прямой сетчатый механический фильтр грубой очистки

Рис. 19.10. Прямой сетчатый механический фильтр грубой очистки

К преимуществам сетчатых фильтров относятся:

  • — простота конструкции;
  • — небольшая цена;
  • — доступность обслуживания в домашних условиях без специализированного оборудования и специальных навыков.

Картриджный фильтр (рис. 19.11) содержит пропиленовые мембраны в качестве фильтрующих элементов. Они стоят относительно недорого, поэтому в случае засорения или поломки легко заменяются. Фильтры-картриджи имеют небольшие размеры, позволяющие располагать их в тумбе под раковиной. Их широко используют как систему доочистки хозяйственнопитьевых вод в домашних условиях. Устанавливают их после сетчатых механических фильтров. Картриджные фильтры располагаются внутри разборных колб. Вода фильтруется через фильтр, выполненный из синтетического волокна или полиэстера. Особенностью картриджей является их сменность. Когда грязеемкость фильтра исчерпывается — корпус фильтра разбирается и фильтрующий элемент меняется на новый. Фильтрующие элементы не подлежат регенерации.

Конструкция картриджного фильтра

Рис. 19.11. Конструкция картриджного фильтра

Цель: определить фактическую межпоровую скорость фильтрования воды в картридже и изменение межпоровых скоростей в зависимости от радиуса картриджа.

Средняя скорость фильтрования воды в скорых напорных фильтрах в расчетах принимается 6—10 м/ч. Однако, фактическая межпоровая скорость фильтрования отличается от средней. Средняя скорость определяется как отношение расхода очищаемой воды к живому сечению фильтра. Для определения фактической межпоровой скорости необходимо знать характеристику фильтрующего материала — пористость.

Фактическая скорость фильтрования воды, исходя из пористости элементарного слоя зернистого материала, будет равна

где, д — расход воды, м3/с; Г — площадь фильтровальной поверхности, м3; п — коэффициент пористости фильтрующего картриджа, д. ед.;

где, Я — радиус картриджного фильтра, меняющийся от внутреннего до наружного значений, м; Н — высота картриджного фильтра.

УпОр — объем пор фильтрующего картриджа, м3; Уфил — объем фильтрующего картриджа, м3.

Объем пор фильтрующего картриджа определяется методом затворения. Для этого в цилиндр, имеющий объем больше объема исследуемого картриджа, заливают воду и определяют ее объем Увод. Определяют объем фильтрующего картриджа, Уфил. Затем опускают в цилиндр картридж таким образом, чтобы он оказался полностью под водой. Для удаления пузырьков воздуха из тела картриджа цилиндр накрывают крышкой, устанавливают на печь и кипятят 10 мин. В дальнейшем замеряют уровень воды в цилиндре и рассчитывают суммарный объем воды и картриджа по формуле

где г — внутренний диаметр цилиндра, м; И — уровень воды в цилиндре (при погруженном картридже), м.

Находят объем пор фильтрующего картриджа как

В картриджном фильтре происходит радиальное фильтрование очищаемой воды (т. е. вода движется от периферии к центру фильтра, либо наоборот — в зависимости от конструкции). При этом скорость фильтрования меняется по радиусу в зависимости от режима фильтрования. Но всегда максимальные скорости будут при минимальном радиусе фильтра, а минимальные скорости — при максимальном радиусе.

Задаваясь рядом значений радиусов картриджного фильтра от минимального внутреннего до максимального наружного, построить графическую зависимость фактической скорости фильтрования воды Уфакт от радиуса картриджа Якартр.

Контрольные вопросы

  • 1. Где применяются сетчатые фильтры?
  • 2. Для чего используются картриджные фильтры?
  • 3. Для задержания каких загрязнений применяют сетчатые и картриджные фильтры?
  • 4. Какой размер загрязнений способен задержать сетчатый фильтр?
  • 5. Как правильно устанавливать сетчатый фильтр перед водосчетчиком?
  • 6. Как происходит регенерация сетчатых фильтров?
  • 7. Как происходит фильтрование в картриджных фильтрах?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >