что такое скорость фильтрации воды

СКОРОСТЬ ФИЛЬТРАЦИИ

где v_ф — скорость фильтрации; Q — расход воды, протекающей через поперечное сечение F.

Смотреть что такое «СКОРОСТЬ ФИЛЬТРАЦИИ» в других словарях:

скорость фильтрации — Скорость движения жидкости в проницаемой для неё твёрдой среде [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики фильтрование, центрифугирование, сепарирование EN filtration rate DE… … Справочник технического переводчика

СКОРОСТЬ ФИЛЬТРАЦИИ — расход жидкости, протекающей в единицу времени через единицу площади поперечного сечения водоносного пласта. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия

скорость фильтрации — 3.13.42 скорость фильтрации: Условная скорость течения воды в поровом пространстве грунта, равная отношению расхода в данном, поперечном потоку, сечении к полной площади этого сечения. Источник: СО 34.21.308 2005: Гидротехника. Основные понятия.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Скорость фильтрации — ► rate of percolation, filtration rate + Определяется объемным расходом жидкости через единицу площади поперечного сечения пласта. Скорость фильтрации пропорциональна градиенту давления, проницаемости породы и обратно пропорциональна вязкости… … Нефтегазовая микроэнциклопедия

скорость фильтрации — Осредненные по достаточно малому объему скорости жидкости в пористой среде в рассматриваемый момент времени. скорость фильтрования; отрасл. скорость фильтрации Высота столба воды, протекающей через фильтр в единицу времени … Политехнический терминологический толковый словарь

СКОРОСТЬ ФИЛЬТРАЦИИ — скорость движения жидкости в проницаемой для неё твёрдой среде (Болгарский язык; Български) скорост на филтриране (Чешский язык; Čeština) filtrační rychlost; rychlost proudění (Немецкий язык; Deutsch) Filtrationsgeschwindigkeit (Венгерский язык;… … Строительный словарь

СКОРОСТЬ ФИЛЬТРАЦИИ КРИТИЧЕСКАЯ — скорость движения подземных вод, выше которой струйчатое движение переходит в вихревое. Для крупнозернистых песков согласно опытным данным она равна 0,5 мм/сек или 432 м/сут. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н.… … Геологическая энциклопедия

скорость фильтрации (в гидротехнике) — скорость фильтрации Условная скорость течения воды в поровом пространстве грунта, равная отношению расхода в данном, поперечном потоку, сечении к полной площади этого сечения. [СО 34.21.308 2005] Тематики гидротехника … Справочник технического переводчика

действительная скорость фильтрации — 3.11 действительная скорость фильтрации : Скорость движения жидкости в порах или трещинах среды, вмещающей фильтрационный поток. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

скорость фильтрования — скорость фильтрования; отрасл. скорость фильтрации Высота столба воды, протекающей через фильтр в единицу времени … Политехнический терминологический толковый словарь

Источник

Фильтры для бассейнов — основа чистой воды

Основой систем очистки воды в плавательных бассейнах являются напорные фильтры. От их правильного подбора и эксплуатации в основном и зависит качество воды в бассейне. Какие разновидности фильтров существуют? В чем их сходство и отличие? Как правильно рассчитывать фильтровальные установки? Об этом мы и поговорим в цикле статей посвященном фильтровальному оборудованию.

Общие понятия о фильтровании воды

Фильтрованием называется процесс прохождения очищаемой воды через слой фильтрующего материала. Фильтрование применяют для осветления воды, то есть для задержания находящихся в воде взвешенных веществ. Фильтрующий материал должен представлять собой пористую среду с весьма малыми порами. В технологии водоподготовки бассейнов в качестве основного фильтрующего материала применяют кварцевый песок крупностью 0,4–0,8 мм. В водопроводной практике фильтры с такой крупностью зерен загрузки называют среднезернистыми.

Скорость фильтрации

Фильтр представляет собой резервуар, в нижней части которого расположено дренажное устройство той или иной конструкции для отвода профильтрованной воды и для подачи воды на обратную промывку фильтра. Пропускная способность фильтра определяется скоростью фильтрации. Под скоростью фильтрования следует понимать не скорость движения воды в порах, а скорость вертикального движения воды над фильтрующим слоем.

Скорость фильтрования определяют по соотношению V = Q/F (м/час)

Q – количество воды, проходящей через фильтр в единицу времени (м³/час);

Фильтрующий слой может быть однородным и неоднородным. К фильтрам с неоднородным фильтрующим слоем относятся двухслойные (песок, антрацит) и многослойные. При фильтровании задержание частиц, загрязняющих воду, происходит в толще слоя фильтрующей песчаной загрузки, где эти частицы извлекаются из воды и удерживаются на зернах песка.

Агрегативная устойчивость и коагуляция

Не всякие частицы способны прилипать к зернам песка при фильтровании. Частицы, загрязняющие воду, обладают в естественном состоянии так называемой агрегативной устойчивостью, препятствующей как их взаимному слипанию, так и прилипанию к какой-либо поверхности. Однако после обработки воды коагулянтами агрегативная устойчивость взвешенных и коллоидных частиц падает, вследствие чего их способность к взаимному слипанию и прилипанию к зернам песка возрастает. В фильтровании агрегативно неустойчивой, способной к прилипанию взвеси и состоит принцип скорого фильтрования. Только после предварительной химической обработки воды коагулянтами, в результате которой взвесь теряет агрегативную устойчивость, можно получить на скорых фильтрах весьма высокий эффект осветления воды при высоких скоростях фильтрования.

Нормы скорости фильтрации для бассейна

В практике очистки питьевой воды зернистые фильтры разделяют по скорости фильтрации на медленные – со скоростью фильтрования до 0,3 м/час и скорые напорные и безнапорные фильтры со скоростью фильтрования от 2-х до 15-ти м/час. Напорные фильтры, работающие по принципу скорого фильтрования, или «скорые напорные фильтры», весьма широко применяются при очистке воды в плавательных бассейнах.

Скорость фильтрования в этих фильтрах не должна превышать 30 м/час в бассейнах для взрослых и 20 м/час в бассейнах для детей (см. ГОСТ Р 53491.1-2009 «Бассейны. Подготовка воды.»).

Норматив скорости фильтрования 30 м/час, представляется довольно спорным. Тут требуется разъяснение. Ранее в Российской Федерации действовало справочное пособие к СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения» ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАССЕЙНОВ, которое было разработано ЦНИИЭП имени Б.С. Мезенцева (ныне отменено). Согласно этому документу скорость фильтрования не должна превышать 18 м/час. До появления этого документа при расчете скорости фильтрования проектировщик был обязан пользоваться СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения». Согласно СНиП 2.04.02-84 максимально допустимая скорость фильтрования на фильтрах с среднезернистой загрузкой не должна превышать 6 м/час (см. Таблицу № 21). Этим объясняются огромные размеры фильтров в бассейнах, построенных до 1989 г.

Фильтрующие материалы и загрузка фильтров для бассейна

Фильтрующий материал для загрузки фильтров должен обладать требуемой пористостью, достаточной механической прочностью против истирания в процессе промывки и достаточной химической устойчивостью. Этим требованиям хорошо удовлетворяет кварцевый песок, который и является основным фильтрующим материалом, употребляемым при осветлении воды. Существует взаимосвязь между крупностью зерен фильтрующей загрузки, скоростью фильтрования и толщиной слоя загрузки. При этом следует учитывать, что длительность периода работы фильтра между промывками уменьшается с увеличением скорости фильтрования и уменьшением крупности загрузки.

Обычно бассейновые фильтры выводят на промывку при достижении разницы давления воды до и после фильтра 3 м водяного столба (0,3 бара).

В процессе фильтрации верхние слои загрузки загрязняются быстрее всего и потери напора в фильтре, при которых он выводится на промывку, достигаются еще до того, как использована вся грязеемкость загрузки. Однако, при этом следует учитывать, что в процессе промывки происходит измельчение зерен фильтрующей загрузки и ее постепенный унос вместе с промывной водой. При этом толщина слоя загрузки постепенно уменьшается. Если фильтр не оборудован специальным смотровым окном для наблюдения за уровнем загрузки, то увидеть это можно только открыв верхний загрузочный люк фильтра. Открывают загрузочный люк не часто: обычно один раз в год. Поэтому высота фильтрующего слоя должна быть такой, чтобы обеспечить эффективную фильтрацию даже при некотором уменьшении толщины загрузки. Согласно ГОСТ Р высота слоя загрузки фильтра не должна быть меньше 1,2 м.

Дренажные распределительные системы скорых фильтров

Наиболее распространенный тип дренажа – дренаж большого сопротивления. Этот тип дренажа обеспечивает равномерность распределения воды по площади фильтра как при фильтровании, так и при обратной промывке. Дренажная система фильтра является одним из важнейших его элементов. Неравномерное поступление промывной воды, подаваемой с большими скоростями, может привести к неравномерной и неудовлетворительной промывке фильтра, вызвать сдвиг поддерживающих слоев и нарушить правильную работу фильтра. Достаточная степень равномерности промывки может быть достигнута при устройстве дренажей большого сопротивления. Рассмотрим некоторые наиболее широко применяемые конструкции таких дренажей.

Трубчатый дренаж

Представляет собой систему пластиковых труб, установленную в нижней части фильтра. Это, так называемая, рамочная коллекторная система. Щели в ответвлениях магистральных труб выполняются шириной 0,3 мм.

Колпачковый дренаж (дюзовое дно)

При этой системе дренажа для распределения воды используются колпачки с щелями шириной 0,5 мм установленные в так называемое «ложное дно» (пластина с соплами). Колпачковый дренаж обеспечивает более равномерное распределение воды по площади фильтра как при фильтрации, так и при промывке фильтра. При этом значительно возрастает как качество фильтрации, так и степень очищения фильтрующей загрузки при промывке. Колпачковый дренаж обладает большей механической прочностью и более ремонтопригоден. Фильтры оборудованные колпачковым дренажом стоят дороже фильтров с традиционной рамочной коллекторной системой. Однако, это удорожание можно признать вполне оправданным и применение таких фильтров является предпочтительным.

Промывка фильтров

Очистку скорых фильтров производят путем промывки фильтрующего материала обратным током чистой воды, подаваемой снизу через дренажную систему. Перед промывкой фильтр выключается из работы. Скорость прохождения через фильтр промывной воды в несколько раз больше скорости фильтрования. Вода взмучивает песок и интенсивно отмывает его от поступивших в процессе фильтрования загрязнений. Промывная вода отводится в канализацию через верхнее дренажное устройство фильтра. При расчете фильтровального оборудования крайне важно правильно подобрать промывной насос иначе промывка фильтра будет неэффективной или же песок будет уноситься в канализацию вместе с промывной водой. Согласно СП 31.13330.2012 Таблица № 16 интенсивность подачи промывной воды на среднезернистый фильтр должна находиться в пределах от 12 до 14 л/с на 1 м 2 площади фильтра. А согласно ГОСТ 15 л/с на 1 м 2 площади фильтра.

Боковые люки и смотровые окна

Как дополнительные опции производителями фильтров предлагаются боковые люки и смотровые окна. Хотя их не часто заказывают, эти опции крайне важны. В первую очередь конечно для службы эксплуатации бассейна. Смотровое окно служит для наблюдения за состоянием и высотой слоя фильтрующей загрузки. А нижний люк предназначен для выгрузки песка и легкого доступа к дренажной системе при необходимости выполнения ее ремонта. Важность бокового люка вы поймете если представите себе на минуту, что такое выгрузка нескольких тонн песка через верхний загрузочный люк фильтра. Для этой цели можно рекомендовать использовать древко от швабры с привязанным к нему дуршлагом.

Горизонтальные фильтры

Сравнение вертикальных и горизонтальных фильтров

Вертикальные фильтры (традиционные)

Горизонтальные фильтры

Гибридные фильтры

Гибридный фильтр, как следует из названия, является, по сути, гибридом обычного вертикального и горизонтального фильтров. При этом он сочетает в себе достоинства того и другого, но исключает их недостатки:

За более подробной информацией о гибридных фильтрах обращайтесь в компанию «ОЛПУЛС».

Источник

Как выбрать проточный фильтр

По мнению медиков, сегодня в большинстве городов России пить воду из-под крана не рекомендуется. Впрочем, нельзя сказать, что это проблема исключительно российская – во многих странах не только Азии и Африки, но и Европы с Америкой ситуация та же. И для беспокоящегося о своем здоровье человека остается только два выхода:

— поставить диспенсер и заказывать доставку бутилированной воды

— установить фильтры на водопровод.

Прежде чем идти в магазин за фильтром, следует разобраться с главным вопросом – чем загрязнена вода и насколько сильно. Разные виды и степени загрязнений требуют разных видов фильтрации. Лучшее, что можно тут сделать – заказать анализ воды в лаборатории. Вы получите список, в котором будет четко указано, по каким параметрам в вашей воде превышены предельно допустимые концентрации (ПДК) и во сколько раз.

Также желательно понять – какой объем чистой воды вам нужен. Если вода в вашем кране достаточно чистая, а питьевой воды вам нужно немного, то вполне можно обойтись фильтром-кувшином. Если же в вашей семье больше двух человек или же загрязнения в разы превышают ПДК по каким-нибудь показателям, то придется ставить проточный фильтр.

Характеристики проточных фильтров

Магистральные технические фильтры врезаются прямо в водопроводную трубу и обычно используются для начальной очистки воды.

Магистральные фильтры по конструкции можно разделить на два вида: фильтры механической очистки с обратной промывкой и корпусные фильтры под стандартные картриджи различного размера. Какой где ставить?

Промывающийся фильтр устанавливается для грубой очистки воды от крупных механических примесей – песка, ржавчины и других включений размером от 100 мкм. Такой фильтр не требует замены картриджей – при сильном загрязнении фильтрующего элемента его можно промыть.

Промывка осуществляется открытием крана, расположенного внизу корпуса фильтра – при этом накопившиеся на сетке фильтра частицы грязи смываются в дренаж потоком воды. Для возможности отслеживания степени загрязнения фильтра его корпус иногда выполняется прозрачным. Для той же цели фильтр часто снабжается манометром – если на входе в квартиру (или дом) есть еще однин манометр, то по перепаду давления можно отслеживать загрязненность фильтра.

Такой фильтр не сможет очистить воду от химических и микробиологических загрязнений, и даже механические частицы размером менее 50 мкм будут свободно сквозь него проходить. Но если у вас предусмотрена еще одна ступень механической очистки, этот фильтр нельзя считать лишним – он задержит крупные частицы и продлит жизнь картриджу в следующем фильтре.

Корпусные фильтры более универсальны – в зависимости от установленного картриджа, они могут устранять из воды механические включения размером до 1 мкм (механические картриджи), соли жесткости, железо (ионообменные) и микробиологию (угольные, серебряные и пр.). Размер фильтра подбирается в зависимости от планируемого расхода и загрязненности воды.

Проточные питьевые фильтры предназначены для подготовки питьевой воды и устанавливаются, как правило, на кухне. Все проточные питьевые фильтры можно условно поделить на два вида:

— использующие стандартные картриджи (K87Х, SL10);

— использующие оригинальные картриджи производителя.

Самый универсальный и экономичный вариант – многоступенчатые фильтры под картриджи SL10 – картриджи такого типа наиболее распространены, имеют небольшую цену и достаточный ресурс. Можно легко подобрать нужные картриджи (по анализу воды) и установить их в фильтр с соответствующим количеством ступеней. Недостатком такого фильтра можно назвать разве что некоторую сложность (и «грязность») замены картриджей.

Фильтры на основе картриджей K87X компактны, эффектно смотрятся, и замена их картриджей вряд ли озадачит даже ребенка. Но ресурс таких картриджей намного меньше, производительность их также невысока, а вот цена даже выше, чем у SL10.

Фильтры на основе оригинальных картриджей могут быть более привлекательны по цене или габаритам, но следует иметь в виду, что с заменой нестандартного картриджа могут возникнуть проблемы. Не говоря уже о том, чтобы подобрать картридж другого типа, чем тот, что установлен в фильтре (например, ионообменный вместо угольного) – нужные вам картриджи могут производителем просто не выпускаться.

Система обратного осмоса – самый «продвинутый» вид проточного питьевого фильтра. От обычных многоступенчатых фильтров отличатся наличием особой фильтрующей ступени – обратноосмотической мембраны. Поры такой мембраны имеют размер около 0,1 нанометра, что позволяет ей пропускать только чистую воду и некоторые газы, задерживая все молекулы большего размера.

Такие фильтры обеспечивают максимальную степень очистки воды, но есть у них и некоторые недостатки:

— скорость фильтрации обратноосмотических фильтров очень мала, без накопительной емкости их использовать бессмысленно;

— при обратноосмотической фильтрации немалое количество воды уходит в дренаж;

— для работы такого фильтра требуется давление в водопроводе минимум 3-4 бара. Если давление на входе ниже 3 бар, следует использовать повышающую давление помпу.

Насадка на кран – самый бюджетный, простой в установке и эксплуатации вид проточного фильтра. Однако следует понимать, что ресурс такого фильтра в разы меньше, чем у полноразмерных фильтров на основе картриджей 10SL.

Поэтому применять такие фильтры имеет смысл только на довольно чистой воде и при небольшом расходе, иначе засоряться они будут довольно быстро. С учетом того, что большинство фильтров-насадок – одноразовые, вроде бы низкая цена такого фильтра может довольно быстро привести к неожиданно большим затратам.

При выборе фильтра желательно знать давление в системе водоснабжения.

Если минимальное давление фильтра будет больше, чем давление в вашей сети, производительность фильтра будет низкой (или вообще нулевой). Давление в сети большее, чем максимальное давление фильтра, может привести к протеканию соединений фильтра или вообще к его поломке. Для городских сетей водоснабжения установлено нормативное значение давления в 4 бара. Однако на некоторых участках давление может быть выше – до 5 бар, а из-за гидроударов кратковременно подниматься до 6-7 бар.

Поэтому для городской квартиры (особенно – новой и расположенной на нижних этажах) лучше взять модель с запасом по максимальному давлению. В частных же домах давление обычно устанавливается на уровне 2-3 бар – некоторым многоступенчатым фильтрам этого может не хватить.

Помпа повышенного давления может помочь в том случае, если давление воды в водопроводе ниже требуемого. Помпа создаст перед фильтром требуемое давление и обеспечит паспортную производительность при любых параметрах водопровода.

Накопительная емкость используется с фильтрами с малой производительностью. Благодаря накопительной емкости можно, например, быстро набрать большую кастрюлю, которую иначе пришлось бы долго наполнять тонкой струйкой.

На максимальную температуру воды следует обратить внимание при подборе фильтра для горячей воды – особенно если в качестве материала корпуса используется пластик. У него при нагреве снижаются эксплуатационные характеристики, горячая вода может повредить пластиковый корпус, даже если давление её будет находиться в допустимых пределах.

Ресурс фильтроэлементов (картриджей) показывает, какой объем воды способен очистить фильтр до замены картриджей. Если не заменить картриджи по исчерпании их ресурса, качество фильтрации уменьшится. Общий ресурс для одноразовых фильтров равен ресурсу фильтроэлемента, а для фильтров со сменными картриджами – говорит о надежности и долговечности конструкции. Для того, чтобы понять, на что именно хватит ресурса выбранного фильтра, можно воспользоваться таблицей:

В среднем один человек расходует в месяц 3000–4000 литров холодной воды и 1500–2000 – горячей. Хотя разброс здесь очень велик – у кого-то расход может быть в 10 раз больше, а у кого-то – в 2-3 раза ниже.

Также следует учитывать свойства фильтруемой воды. Паспортный ресурс картриджа обычно рассчитывается, исходя из степени загрязнения в 1-2 ПДК. Если ваша вода грязнее, ресурс будет соответственно снижаться.

Скорость фильтрации определяет ту скорость течения воды через фильтр, при которой будет обеспечиваться заявленная чистота отфильтрованной воды. В некоторых случаях (например, для обратноосмотических фильтров) скорость фильтрации не зависит от расхода, и превысить её практически невозможно. Но с магистральными фильтрами ситуация другая: если текущий расход превысит паспортное значение скорости фильтрации, качество воды на выходе из фильтра будет хуже. Поэтому проточные фильтры следует подбирать по планируемому расходу на фильтруемой трубе. Для мытья рук и посуды требуется расход 4-6 л/мин, для принятия душа – 10-12 л/мин.

Количество фильтров (число ступеней очистки) подбирается по необходимости – по анализу воды. Например, если анализ выявил превышение по железу и микробиологии, а сама вода при этом практически не содержит механических примесей, то будет достаточно трех картриджей – механической очистки на 5-10 мкм, ионообменного и угольного. Если же вода грязная (содержит много механических частиц), вместо одного картриджа механической очистки потребуется установить 2-3 ступени с различной пористостью.

Фильтры, в зависимости от установленных в них картриджей, могут выполнять различные функции:

— обратного осмоса;

— сорбции– поглощения органических соединений, токсических веществ, бактерий и других загрязнений в зависимости от используемого сорбента;

— ионного обмена– удаления из воды солей жесткости и растворенного железа;

— устранения запахов – поглощения ароматических молекул;

— минерализации – насыщения воды микроэлементами.

Размер резьбового соединения должен соответствовать размеру резьбы на водопроводной трубе, к которой фильтр подключается.

Быстроразъемные фитинги типа john guest очень просто подключаются, но проблема в том, что ответных фитингов такого типа на водопроводных трубах не бывает.

Многие производители комплектуют проточные фильтры шаровым вентилем-тройником с проходным резьбовым соединением с одной стороны и фитингом john guest – с другой. Если такого вентиля в комплекте нет, его придется докупить отдельно.

Варианты выбора проточных фильтров

Для очистки водопроводной воды от песка и ржавчины подойдет магистральный фильтр с обратной промывкой – он удобен тем, что не требует замены картриджей.

Корпусной магистральный фильтр поможет очистить воду для стиральной машины, душа и посудомойки – или для всей квартиры сразу. Только не забудьте установить в него соответствующий картридж.

Проточный питьевой фильтр с обратным осмосом обеспечит вас чистейшей питьевой водой – такие фильтры предоставляют максимальную степень очистки.

Насадка на кран поможет очистить воду с минимальными усилиями – но имейте в виду, что ресурс таких фильтров невысок.

Повышенная жесткость – одна из основных проблем нашей водопроводной воды. Решить эту проблему может фильтр с функцией ионного обмена.

Источник