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

Проблема водних ресурсів України
Сьогодні в усьому світі збільшується інтерес до проблем водних ресурсів та прогнозування їх впливу на здоров’я населення. Проблема забезпеченості людства водою є глобальною, а для її виріше ...

Методологічні аспекти екологічного менеджменту
Менеджмент є наукою, яка динамічно розвивається з початку 20ст. Екологічний менеджмент виокремився в самостійну галузь дещо пізніше, наприкінці 20ст. Вчені, державні діячі, уряди багатьох кр ...

Фітотоксичність та хімічне забруднення ґрунтів м. Біла Церква
Прогресуюча дія господарської діяльності людства на природне середовище досягла рівня, при якому відбуваються істотні зміни в хімічному складі ґрунтового покриву широких територій. У загальн ...