Chirila FlorinGr 3332

FILTRUL RAPID

Procesul de separare a două faze eterogene solid-lichid, prin trecerea fazei fluide printr-un mediu poros sub acţiunea unei diferenţe de presiune, se realizează prin filtre care pot fi de diferite concepţii şi pentru diferite scopuri.Din punct de vedere al vitezei de trecere a apei prin filtru vom avea:

Filtre lente cu viteze de filtrare de cuprinse între 0,1 şi 0,6 m/h; Filtre rapide cu viteza de trecere a apei cuprinsă între 3 şi 6 m/h.

Filtrele rapide folosesc nisip cu granulaţie mai mare şi permit viteze mai mari de circulaţie a apei, deci debit ridicat de apă epurată. Acest avantaj implică un alt dezavantaj, lipsa peliculei biologice sterilizatoare.

1

Chirila FlorinGr 3332

Construcţia filtrelor rapide (fig. 3.8) este asemănătoare cu cea a filtrelor lente. Bazinele de filtrare sunt formate dintr-un strat de pietriş, care este stratul susţinător şi un strat filtrant de nisip. Apa epurată este colectată de un sistem de drenaj din ţevi. La unele tipuri de filtre, la care fundul aparatului este construit dintr-o placă poroasă, apa se adună într-un bazin care se află sub placa poroasă.

Curăţirea filtrului se face prin introducerea apei sub presiune de jos în sus, însoţită de insuflare de aer care are rolul de a frâna nisipul.

Pentru epurarea apei de băut în gospodărie se folosesc filtrele cu cartuş filtrant de hârtie, dar au un debit redus.

Filtru rapid de nisip (FRN)Sunt bazine în care apa curge descendent printr-o masă de nisip cuarţos.

Viteza de filtrare

AoF – aria orizontală a suprafeţei nisipului; Reţinerea suspensiei din apă se realizează în porii dintre granulele masei

filtrante prin fenomene: fizice, chimice, sedimentare, forţe Van der Waals;

Figura 2. Schema filtru rapid deschis: I-influent, F-filtrat, J-jgheab, G-golire, S(U)-spălare, umplere, AS-apa de spălare, PP-preaplin, N-nisip, D-drenaj, AF-apa filtrată

Componentele FRN sunt: Nisipul cuarţos: dg = 0,9 – 2,0 mm; cu = d60/d10<1,5; hN = 1,1 .. 1,2 m;

porozitate p ≥ 40%; conţinut cuarţ ≥ 85-90%; coeficient friabilitate < 5; Sistem drenaj de mare rezistenţă hidraulică.

Figura 3 Drenaj cu plăci cu crepine: 1 - placa din beton armat, 2 - crepina, 3 - etanşarea rosturilor dintre plăci, 4 - stâlp, 5 - orificiu pe ţeava crepinei, 6 - strat de aer comprimat în timpul spălarii filtrului

2

Chirila FlorinGr 3332

Drenajul asigură: Trecerea apei filtrate din masa de nisip în rezervorul de apă filtrată; Introducerea uniformă a apei şi aerului în procesul de spălare; Sisteme de spălare în contracurent a filtrelor rapide se efectuează după metoda:

Faza I apa: 3 – 4 l/s∙m2tFI = 3...5 min.

aer: 16 – 18 l/s∙m2

Faza II apa: 6 – 8 l/s∙m2 tFI = 8...10 min

Procesul de spălare este important pentru că trebuie să asigure refacerea capacităţii de reţinere a stratului.

3