Автоматические установки фильтрации и обезжелезивания
Назначение
Установки фильтрации и обезжелезивания HYDROTECH FSF многофункциональные устройства. В зависимости от типа применяемого фильтрующего материала они предназначены для очистки воды из различных источников от повышенных концентраций загрязнений таких как: мутность (взвешенные вещества), цветность, железо, марганец, сероводород, перманганатная окисляемость (органические загрязнения) или активный свободный хлор. Широкий ряд производительностей позволяет использовать данные установки, как в бытовых системах водоподготовки, так и в крупных промышленных объектах.
Конструкция
Установка фильтрации HYDROTECH FSF состоит из:
- корпуса фильтра;
- фильтрующего материала;
- поддерживающего слоя;
- дренажно-распределительной системы;
- системы управления (управляющий клапан Siata, Fleck, Clack, Magnum;
- обвязка с арматурой с пневмо или электроприводом, шкаф управления).
Равномерное распределение обрабатываемой воды по всей площади поперечного сечения фильтра (и, соответственно, поверхности засыпанного в корпус фильтрующего материала) обеспечивает дренажно-распеределительная система (ДРС). Для переключения потоков во время промывки фильтра используется многоходовой клапан, управляемый электронным (или электромеханическим контроллером). Клапан, в зависимости от модификации, изготовлен из латуни или норила (пластика, армированного стекловолокном). Для подключения клапана требуется электропитание 220 В 50Гц, трансформатор 24 В входит в комплект поставки. Потребляемая мощность установки не превышает 100 Вт.
Принцип действия
Работа установки фильтрации подразделяется на 3 режима:
- фильтрация (сервисный режим)
- взрыхление (режим обратной промывки)
- сброс первого фильтрата (режим прямой промывки)
Фильтрация
Исходная вода с загрязнениями поступает через управляющий клапан и верхнюю ДРС в корпус фильтра. Далее вода, (за счет разности давлений на входе и выходе установки) проходит по всей высоте слоя фильтрующей загрузки, засыпанной в корпус. В процессе прохождения загрузки, частицы загрязнений под воздействием различных сил, остаются на поверхности гранул фильтрующего материала. Обработанная воды, через нижнюю ДРС и центральную подъемную трубу поступает в управляющий клапан и на выход установки к Потребителю.
Взрыхление
Под воздействием количества задержанных загрязнений фильтрующий материал уплотняется и возрастает перепад давления на установке фильтрации или происходит повышение концентраций задерживаемых загрязнений в обработанной воде
(проскок). Для восстановления фильтрующей способности загрузки роводится режим обратной промывки. Исходная вода через управляющий клапан поступает по центральной подъемной трубе, нижней ДРС и под напором подается в корпус фильтра снизу вверх. При этом происходит объемное расширение слоя фильтрующего материала, в результате которого происходит столкновение части загрузки, и, накопленные за время фильтрации, загрязнения вымываются через верхнее ДРС и управляющий клапан в дренаж.
Сброс первого фильтрата
Для осаждения и уплотнения взвешенного слоя фильтрующего материала без потери качества обрабатываемой воды первый фильтрат сбрасывают в дренаж. Вода поступает через управляющий клапан и верхнюю ДРС в корпус фильтра. Под воздействием потока взвешенный слой фильтрующего материала уплотняется, вода проходит через слой фильтрующей загрузки и через нижнюю ДРС и центральную подъемную трубу поступает в управляющий клапан. На выходе из клапана первый фильтрат сбрасывается через дренажный штуцер управляющего клапана в систему канализации.
Применяемые фильтрующие и каталитические материалы
Мультимедейная загрузка.
Установки фильтрации HYDROTECH FSF в которых в качестве фильтрующей загрузки используется мультимедийная загрузка предназначены для осветления воды с сильными загрязнениями по мутности (взвешенным веществам). Загрузка состоит из трех составляющих, отличающихся по фракционному составу: антрацит, кварцевый песок, гарнет. Применяемая фильтрующая загрузка позволяет задерживать нерастворимые в воде примеси (окислы железа, дисперсные частицы и т.д.). Данная загрузка позволяет фильтру работать полным объемом фильтрующего материала: сначала на верхнем слое (антраците) задерживаются более крупные частицы, в среднем слое (кварцевом песке) задерживаются более мелкие частицы, нижний слой мультимедийной загрузки (гарнет) задерживает частицы, размер которых превышает 20 мкм.
Фильтрующий материал Filter-AG. Установки фильтрации HYDROTECH FSF в которых в качестве фильтрующей загрузки используется фильтрующий материал Filter-AG предназначены для осветления воды с сильными загрязнениями по мутности взвешенным веществам). Применяемая фильтрующая загрузка позволяет задерживать нерастворимые в воде примеси (окислы железа, дисперсные частицы и т.д.). Filter-Ag – гранулы безводного оксида кремния, обладающие значительной поверхностью фильтрации, позволяют добиться максимальной эффективности при удалении взвешенных частиц, размер которых превышает 20-40 мкм. При сравнении с мультимедийной загрузкой Filter-Ag имеет гораздо меньшую плотность, соответственно для промывки данного фильтрующего материала требуются гораздо меньшие расходы воды.
Активированный уголь. Установки фильтрации HYDROTECH FSF в которых в качестве фильтрующей загрузки используется активированный уголь предназначены для снижения повышенных концентраций в воде цветности, запаха, содержания активного хлора и растворенных органических веществ в воде муниципальных и промышленных объектов.
Гранулы активированного угля, полученные из специальной кокосовой скорлупы, обладают высокой прочностью на механическое и динамическое истирание. Благодаря высокоразвитой активной поверхности гранул, загрузка обладает максимальной адсорбционной емкостью. В основе процесса адсорбции лежит взаимодействие атомов углерода с молекулами адсорбируемых веществ. Способность к адсорбции активированного угля снижается при наличии в обрабатываемой воде взвешенных веществ (до 10 мг/л).
Каталитический материал Birm. Установки фильтрации HYDROTECH FSF в которых в качестве фильтрующей загрузки используется каталитический материал Birm предназначены для удаления из воды повышенных концентраций растворенных железа и марганца. Данный метод удаления железа основан на том, что в присутствии катализатора (каталитической загрузки) скорость окисления растворенного железа кислородом воздуха значительно возрастает, согласно реакции:
4Fe2+ + O2 + 8HCO3- + 2H2O = 4Fe(OH)3↓ + 8 CO2↑
Для использования каталитического материала Birm обрабатываемая вода должна удовлетворять следующим условиям:
- Отсутствие в обрабатываемой воде нефтепродуктов, сероводорода и полифосфатов;
- Содержание органических соединений не должно превышать 4-5 ppm (что соответствует показателю перманганатной окисляемости 4-5 мгО2/л);
- Концентрация растворенного кислорода должна быть не меньше 15 % от концентрации соединений железа (при pH не менее 6,8) (для увеличения содержания растворенного кислорода в обрабатываемой воде предусматривается предварительная аэрация);
- Щелочность обрабатываемой воды (HCO3–) должна более чем в 2 раза превышать сумму концентраций хлоридов (Cl–) и сульфатов (SO42–);
- Концентрация свободного хлора должна быть менее 0.5 ppm;
- Для удаления растворенного марганца значение pН исходной воды должно быть в диапазоне 8,0-9,0;
- Содержание железа в исходной воде не должно превышать 10 мг/л, содержание марганца – 3 мг/л.
Каталитический материал Pyrolox. Установки фильтрации HYDROTECH FSF в качестве фильтрующей загрузки, которых используется каталитический материал Pyrolox, предназначены для удаления из воды повышенных концентраций растворенных железа,
марганца и сероводорода. Pyrolox - природный минерал на основе диоксида марганца, который является катализатором для окисления растворенных загрязнений. Данная загрузка может быть использована в сочетании с аэрацией, хлорированием, озонированием и другими методами дополнительной обработки в случаях, когда исходная вода содержит большие концентрации загрязнений. Хлор и другие окислители ускоряют реакцию катализа. Pyrolox является прочным материалом, не подвержен разрушению. Одним из недостатков является то, что Pyrolox – тяжелый материал, поэтому для расширения слоя загрузки требуется больший расход. Для снижения расходов при обратной промывке каталитический материал Pyrolox смешивают с песком в соотношении 1/3.
Каталитический материал МТМ. Установки фильтрации HYDROTECH FSF в качестве фильтрующей загрузки, которых используется каталитический материал МТМ, предназначены для удаления из воды повышенных концентраций растворенных железа и марганца. Зерна загрузки МТМ состоят из легкой гранулированной сердцевины, состоящей из диоксида марганца, который обладает окислительным потенциалом. Растворенное железо и марганец при контакте с загрузкой переходит в нерастворимую форму и осаждается на поверхности фильтрующего материала. В процессе работы окислительный потенциал загрузки постепенно снижается. Восстановление окислительной способности обеспечивается контактом раствора перманганата калия KMnO4 с загрузкой.