ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Мелкая фракция кварцевых частиц может быть перемещена водой в толще "кипящей" неоднородной загрузки водоочистных фильтров в верхнюю зону "кипения" во время промывки восходящим током со скоростью v в случае, если истинная скорость воды v1 в порах удельного объема m во взвешенном слое будет больше гидравлической крупности w этой фракции, т.е. v1=v/m>w. При этом наблюдается некоторый автоморфизм пор и толщи расширенной загрузки, соответствующий конкретным плотностям воды и частиц, интенсивности промывки, вязкости воды и диаметрами частиц, начальной пористости и пр. Дальнейшему восходящему движению фракции препятствует фактор внезапного увеличения живого сечения потока непосредственно воды выше уровня устоявшегося "кипения" пульпы, и обычно задаваемое здесь условие vw (например, сузить живое сечение потока). то мелкая фракция будет вынесена. В широко применяемых открытых и напорных скорых фильтрах нисходящего фильтрования это условие ни конструктивно, ни гидравлически не обеспечивается, и поэтому после промывки в результате осаждения зерен на поверхности загрузки и несколько ниже оказываются самые мелкие фракции. Эффект усиливается естественным более быстрым осаждением крупных фракций относительно мелких и возникновением в еще не осевшей массе песка (пульпе) восходящего тока воды, вытесняемой вверх осевшими частицами. Все это приводит в последующем режиме фильтрования к чрезмерному кольматажу входного слоя, препятствию транспортирования крупных частиц взвеси вглубь загрузки и, поэтому, к недостаточно интенсивной адсорбции мелких частиц взвеси нижележащей толщей песка, что значительно уменьшает грязеемкость и период полезного фильтрования волоочистного фильтра. Лучшие условия фильтрования имеют место в известных осветлителях восходящего фильтрования. Однако и в них входной (нижний) слой может содержать в избыточном количестве мелкие фракции зерен.

К настоящему времени проблема снижения этого отрицательного эффекта решена изобретениями по патентам путем структуризации загрузки (при реализации этих изобретений нужно иметь в виду ряд ноу-хау гидрвлического и конструктивного характера, придающих им высокую надежность). Результаты дальнейшего развития водоочистной техники с присущим ей пониженным эффектом накопления мелких фракций на входе загрузки заключены в новой патентуемой фильтровальной установке с более эффективной управляемой структуризацией загрузки по глубине. Обладая высокой грязеемкостью, она предназначена, в частности, для опреснения солоноватых подземных вод. Позволяет на предварительном этапе обработки воды применить шламообильную электрокоагуляцию примесей.

На рисунке показан график зависимости сухого остатка Р (после электрокоагуляции и фильтрования) от плотности тока i на электродах при исходном солесодержании воды ~1900 мг/л, взятой из двух подземных водозаборов обширного в пределах Волгоградской области Сеноманского водоносного горизонта. Получены аналогичные графики по изменению рН, снижению содержания хлоридов, железа и жесткости общих, натрия и т.д. до требований СанПиН 2.1.4.559-96 "Питьевая вода". На этом графике видна оптимальная плотность тока электрокоагуляции iоп., справедливая для разных продолжительностей электрокоагуляции примесей (две верхние кривые соответствуют одной и той же скважине, нижняя из них отвечает большей продолжительности; штрихпунктирная - другой скважине). Меньшие и большие плотности электрического тока на электродах не обеспечивают достаточный эффект опреснения данной воды.