Характеристика зернистих матеріалів

інновація очищення вода антрацит фільтрат

Фільтруючий шар, виконаний із зернистих матеріалів, є основним робочим органом водоочисних фільтруючих споруджень. Правильний вибір виду й характеристик фільтруючого шару визначають ефективність і технологічні показники роботи фільтрів. У практиці очищення природних вод застосовують наступні види зернистих фільтруючих матеріалів: кварцовий пісок, антрацит, штучні пористі матеріали, відходи різних виробництв: вуглевидобутку, металургійної, гірської й будівельної промисловості (горілі породи, доменні шлаки), а також деякі природні матеріали, що володіють специфічними властивостями.

Історично першим і найпоширенішим видом фільтруючого матеріалу є кварцовий пісок, що зустрічається в природних умовах у вигляді моно- і полімінералів. Якість цього природного матеріалу залежить від змісту в ньому вапняних домішок. Щільність зерен кварцового піску становить 2,6-2,65 г/см3, а між зернова пористість завантаження - 4- .42%.

В існуючим на Україні родовищах пісків величина зерен менше необхідної. Фракції піску придатних для використання як фільтруюче завантаження по ряду родовищ складе 20 .30%.

Практичний інтерес представляє можливість застосування як фільтруюче завантаження штучних пористих матеріалів, таких як керамзит, аглопорит, перліт, шунгизит. Подібні умови одержання цих матеріалів (спучування глин або сланців при температурі 1100-1250 0С) припускає їх приблизно рівні структурно-механічні й технологічні показники: об'ємна насипна маса окремих фракцій гравію 185-900 кг/м3; об'ємна маса зерен гравію 310-1800 кг/м3; обсяг між зернових порожнеч - 40-64%; коефіцієнт стиранності досягає 0,7%, дрібності - 1,6%.

Значна енергоємність технології одержання штучних матеріалів, а також менша в порівнянні із кварцовим піском втрата напору при вихідному фільтруванні обмежує їхнє широке застосування в порівнянні з іншими важкими зернистими матеріалами.

Недоліком, що утрудняє виробництво горілих порід, є неоднорідність їхніх фізичних властивостей у шарах, що залягають під землею, що вимагає досить ретельного відбору порід для дроблення: на дроблення й сортування не повинен надходити не міцний матеріал, що не відповідає вимогам, пропонованим до фільтруючих матеріалів по механічній міцності.

Обмежені запаси великого кварцового піску й економічна недоцільність його транспортування на більші відстані; малі втрати напору й значна енергоємність технології одержання штучних матеріалів викликали підвищений інтерес до застосування як фільтруюче завантаження антрациту.

У цей час антрацит - фільтрат як завантажувальний матеріал застосовується в одношарових і двошарових фільтрах у сполученні із кварцовим піском. Вихідним матеріалом для одержання антрациту є грудковий антрацит із щільністю 1,6-1,7 г/см3 і об'ємною насипною масою 700-900 кг/м3. Зольність антрациту не повинна перевищувати 5%, а зміст сірки - 3%.

Готування антрацит - фільтрату зводиться до двох рівнів дроблення:

а) попередньому руйнуванню великих шматків і наступному здрібнюванню до необхідних розмірів;

б) розсіву для виділення необхідної фракції.

При дробленні повинні виходити зерна, що мають форму, близьку до кубічної або кулястої, тому що завантаження з таких зерен на відміну від завантаження із зерен плоскої форми має більше високу між зернову пористість і добре промивається у висхідному потоці води, що дозволяє забезпечити підвищення швидкості фільтрування й збільшення тривалості фільтроциклу.[6]

Фірмою “Полістік” розроблений і запатентований фільтрат - антрацит з донецького вугілля марки А (ТУ.У.13401114.004-2000). Цей антрацит - фільтрат рекомендований Мінздравом України “Гігієнічний висновок №03.2/281 від 04.09.2000 р.” для очищення води господарсько-питного водопостачання й застосування в напірні й безнапірних швидких одно- і двошарових антрацитових і антрацитопіщаних фільтрах.

У завдання даної роботи входило дослідження технологічних характеристик і ефективності робіт фільтра з одношаровим завантаженням з антрациту донецького марки А, розробленого НТФ “Полістік” (ТУ.У.134001114.004-2000) на Міжгірному гідровузлі Сімферопольського ППВКХ.

Порівняльні дані фізико-хімічних і технологічних показників фільтруючих завантажень представлені в таблиці 2.1.

Цікаві статті з розділу

Сучасні екологічні проблеми озера Сиваш та шляхи їх вирішення
Дипломна робота представлена на 50 сторінках, має 7 рисунків та 2 таблиці. При написанні роботи було використано 56 літературних джерел. Тема дипломної роботи – Сучасні екологічні проблеми озер ...

Виснаження та деградація ґрунтових ресурсів
Земельний фактор, як і повітря, вода, біосфера, сонячна енергія, є найважливішою складовою навколишнього природного середовища. Земна твердінь (суходіл) виконує значну кількість необхідних і ...

Глобальні катастрофи, як прояв соціогеоекологічної кризи
Вчення про біосферу останнім часом займає ключові позиції в еволюційному вченні, оскільки природний відбір є головним направляючим еволюційним фактором, що включає пристосування організмів д ...