Загрузочные (поддерживающие) слои и песок 1

Газен (США) установил, что пропускная способность песка при фильтрации в наибольшей степени зависит от мелких зерен, поэтому условились пропускную способность всякого песка оценивать по размеру (калибру) того сита, которое пропускает 10% всего песка. Диаметр отверстия сита, или калибр сита, через которое проходит 10% (по весу) данного образца песка, назван эффективным размером песка. Однородность содержания зерен определенной крупности в образце песка оценивается коэффициентом однородности, который выражает отношение величины зерен средней крупности к эффективной величине зерен.

Полагая, что средняя крупность зерен песка может характеризоваться калибром сита, через которое при просеивании пройдет 60% (по весу) данного образца песка, считают, что коэффициент однородности представляет отношение калибра сита, через которое проходит 60% образца, к калибру сита, через которое проходит 10% образца (отношение среднего размера зерна к эффективному).

Для загрузки фильтров (скорых, открытых) рекомендуется кварцевый песок, имеющий эффективный размер 0,35 — 0,45 мм и коэффициент однородности 1,6 - 1,8.

Для загрузки медленных фильтров применялся песок (Эльмс), имевший эффективный размер от 0,17 до 0,5. Характеристика песка для загрузки специальных фильтров приводится в описании этих фильтров.

Высота слоя песка в открытых фильтрах принимается равной 0,7 — 0,75 м; для особых конструкций фильтров толщина слоя песка приведена при описании этих конструкций.

Химический состав песка имеет особенное значение в кварцевых фильтрах, устанавливаемых на станциях умягчения воды. Проект стандарт Главэнергопрома предъявляет здесь следующие требования:

  1. Содержание кремнекислоты должно быть не менее 96%; общее содержание полуторных окислов, окиси кальция и окиси магния не должно превышать 4%;

  2. Суммарное содержание окиси кальция и окиси магния должно быть ниже 1%;

  3. Кварц должен быть устойчивым по отношению к щелочной воде. Следует иметь в виду, что в горячем состоянии щелочная вода действует на всякий песок (только мрамор не обогащает воду кремнеземом).

Крупность зерен кварцевого песка напорных фильтров на станциях умягчения воды в соответствии с конструкцией фильтров (конструкция дренажа и поддерживающие слои) рекомендуется в пределах 0,5 — 1,0 мм. Из природного такой песок получить довольно трудно.

Охарактеризовав песок с различных точек зрения, следует еще указать на одну из характеристик — грязеемкость песка, которой в практике фильтрации пока еще не уделяют должного внимания. Грязеемкость характеризует состояние песка к концу периода действия фильтра и может быть выражена в соответствии с количеством взвешенных веществ, задержанных определенным слоем песка, загруженного в фильтре на площади в 1 м2.

Песок поддерживается слоем гравия (кварцевая галька). Правильно подобранный гравий как в смысле высоты слоя, так и в смысле крупности является важным фактором в осуществлении равномерной промывки. Высота слоя в значительной степени зависит от конструкции дренажа и способа промывки фильтра. Для открытых скорых фильтров слой гравия обычно рекомендуется высотой до 600 мм. Весь слой гравия разделяется на ряд слоев, имеющих примерно следующую градацию размеров:

От 64 мм до 32

150 мм

От 32 мм до 16

150 мм

От 16 мм до 8

100 мм

От 8 мм до 4

100 мм

От 4 мм до 2

50 мм

От 2 мм до 1

50 мм

Здесь крупность, например, в 1 - 2 мм показывает, что весь указанный гравий должен проходить при просеивании через сито с ячейками размером 2 мм и задерживаться на сите с ячейками размером 1 мм; то же и по отношению к слоям иной крупности.