Обратная промывка фильтров в водоочистке: принцип работы, автоматизация, типы фильтров (песочные, умягчения, GAC). Предотвращает засорение и продлевает срок службы.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Обработка воды
water treatment
В контексте обработки воды, включая очистку воды и очистку сточных вод, обратная промывка – это прокачка воды в обратном направлении через фильтрующий материал, иногда с периодическим использованием сжатого воздуха в процессе. Обратная промывка является видом профилактического обслуживания, позволяющим повторно использовать фильтрующий материал. На водоочистных сооружениях обратная промывка может быть автоматизированным процессом, управляемым локальными программируемыми логическими контроллерами (ПЛК). Цикл обратной промывки запускается через заданный интервал времени, когда мутность фильтрата превышает установленные нормы, или когда перепад давления (гидравлическое сопротивление) на фильтре превышает заданное значение. К фильтрам для очистки воды, которые могут подвергаться обратной промывке, относятся быстропесчаные фильтры, системы умягчения воды, напорные фильтры и фильтры с гранулированным активированным углем (ГАУ). Фильтры из диатомовой земли промываются обратным способом в соответствии с запатентованной схемой расположения насосов, клапанов и фильтров, связанных с системой фильтрации. Медленные песчаные фильтры и самоочищающиеся сетчатые фильтры используют механизмы, отличные от обратной промывки, для удаления задержанных частиц. Для поддержания работоспособности фильтров для очистки воды их необходимо периодически очищать от взвешенных веществ. Неэффективная обратная промывка является одной из основных причин выхода фильтров для очистки воды из строя.
In terms of water treatment, including water purification and sewage treatment, backwashing refers to pumping water backwards through the filters media, sometimes including intermittent use of compressed air during the process. Backwashing is a form of preventive maintenance so that the filter media can be reused. In water treatment plants, backwashing can be an automated process that is run by local programmable logic controllers (PLCs). The backwash cycle is triggered after a set time interval, when the filter effluent turbidity is greater than a treatment guideline or when the differential pressure (head loss) across the filter exceeds a set value. Water treatment filters that can be backwashed include rapid sand filters, water softening systems, pressure filters and granular activated carbon (GAC) filters. Diatomaceous earth filters are backwashed according to the proprietary arrangement of pumps, valves and filters associated with the filtration system. Slow sand filters and self cleaning screen filters employ mechanisms other than backwashing to remove trapped particles. To keep water treatment filters functional, they have to be cleaned periodically to remove particulates. Ineffective backwashing is one of the main reasons that water treatment filters fail.
Процедура
Отмывание фильтров гранулярной среды включает несколько этапов. Сначала фильтр отключается, а вода сливается до уровня выше поверхности фильтрующего слоя. Затем сжатый воздух подается снизу вверх через фильтрующий материал, вызывая его расширение, разрушая уплотненный слой и переводя накопившиеся частицы во взвешенное состояние. После цикла воздушной продувки чистая вода для обратной промывки подается вверх через фильтрующий слой, продолжая его расширение и унося взвешенные частицы в отводящие желоба, расположенные над поверхностью фильтра. В некоторых применениях воздушные и водные потоки одновременно подаются вверх через гранулярную среду, после чего проводится промывка водой. Некоторые фильтры для очистки воды используют системы поверхностного промывания, которые разрушают сильно засоренный гранулярный поверхностный слой. Системы поверхностного промывания встроены в верхнюю часть фильтрующего материала или подвешены над его поверхностью. Джон Р. Бейлис разработал систему фиксированной сетки, состоящую из труб с форсунками, которые впрыскивали струи воды в фильтрующий материал во время его расширения. Вращающиеся манипуляторы используют струи воды для разрушения засоренной поверхности фильтра и перемещения подвижной руки через фильтрующий материал. Этап поверхностного промывания в цикле обратной промывки обычно выполняется в начале процесса очистки фильтрующего слоя. Иногда для облегчения образования осаждаемого флока добавляют синтетические органические полимеры с высокой молекулярной массой. Сбой процесса обратной промывки и повторное поступление полученной воды низкого качества в основной поток очистных сооружений может привести к нарушению работы всего процесса и, как следствие, к производству очищенной питьевой воды ненадлежащего качества. Целью регламента было улучшение контроля над микробиологическими загрязнителями, такими как криптоспоридии, путем снижения вероятности нарушения эффективности основных процессов очистки переработанными потоками. Регламент требует, чтобы отработанная вода от обратной промывки фильтров направлялась в начало очистных сооружений, чтобы все доступные процессы удаления частиц могли быть использованы для удаления микроорганизмов и твердых частиц из воды обратной промывки.
Backwashing of granular media filters involves several steps. First, the filter is taken offline and the water is drained to a level that is above the surface of the filter bed. Next, compressed air is pushed up through the filter material causing the filter bed to expand breaking up the compacted filter bed and forcing the accumulated particles into suspension. After the air scour cycle, clean backwash water is forced upwards through the filter bed continuing the filter bed expansion, and carrying the particles in suspension into backwash troughs suspended above the filter surface. In some applications, air and water streams are simultaneously pushed upwards through the granular media followed by a rinse water wash. Some water treatment filters use surface wash systems that break up the heavily clogged, granular media surface layer. Surface wash systems are buried in the top of the filter media or are suspended above the filter media surface. John R. Baylis developed a fixed grid system which consisted of pipes with nozzles that injected jets of water into the filter material during expansion. Rotating arms use jets of water to break up the clogged filter surface and to rotate a movable arm through the filter material. A surface wash step in a backwash cycle usually takes place at the beginning of the filter bed cleaning process. High molecular weight synthetic organic polymers are sometimes added to facilitate the formation of settleable floc. Failure of a backwash treatment process and reintroduction of the resulting poor quality water into the main water purification plant flow stream can cause overall process upsets, and result in the production of poor quality treated drinking water. The purpose of the regulation was to improve the control of microbial contaminants such as Cryptosporidium, by reducing the potential for recycled product streams to upset the removal efficiency of the main treatment processes. The regulation requires that spent filter backwash water be recycled to the front of the treatment plant so that all available particle removal treatment processes can be employed to remove the microbial and particulate material from the backwash water.