2.2. Гравийные фильтры


Гравийные фильтры удаляют взвешенное органическое вещество из протекающей воды, задерживая его на поверхности гравия либо в промежутках между гравийными зернами. Мнения специалистов о том, каким образом вов удаляется из воды фильтрующим слоем, расходятся.

Ясно, что здесь происходят и отцеживание, и осаждение, и диффузия, и химическое взаимодействие между поверхностью фильтрующего материала и ВОВ (Craft, 1966; O'Meilia and Stumm, 1967; Tchobanoglous, 1970). Удаление взвесей тремя из перечисленных способов показано схематически на рис. 2.2. Эффективность удаления Вов из протекающей воды зависит главным образом от трех факторов: размеров зерен и равномерности распределения гравия, формы зерен гравия и наличия детрита.
Размеры гравия и распределение слоев. Эффективность механической фильтрации возрастает по мере уменьшения размеров зерен гравия. Мелкие зерна имеют большую поверхность осаждения ВОВ. Более того, узкие промежутки между зернами гравия обеспечивают удаление мельчайших частиц взвеси, в результате чего на единицу объема отфильтрованной воды приходится больше осажденного материала.
в биологических фильтрах с эрлифтами, не оборудованных системой обратной промывки, применяют гравий одного размера. При смешивании гравия разного раз мера общая фильтрующая поверхность уменьшается. На участках фильтра, где преобладают крупные фракции гравия, образуются большие пустоты. В этих ме
стах детрит может проникать на большую глубину, затрудняя промывку фильтра. частиц
Путь, который вода проходит в своем движении через фильтр, обусловлен распределением зон с наимень шим сопротивлением. Если гравий размещен по фильтровальной плате неравномерно, ток воды искривляется.
Тонкие участки фильтра оказывают напору воды меньшее сопротивление, чем толстые, поэтому основной объем фильтруемой воды проходит через них. Это ведет к постоянной

Рис. 2.2. Задерживание взвесей гравийным фильтром путем отцеживания (1), осаждения (2) н диффузин (3) (Yao et al., 1971)


мутности воды в аквариумах с фильтрами из не рассортированного по размерам гравия.
Форма гравийных зерен. Неровный угловатый гравий более всего подходит для механической очистки воды. Большая поверхность такого гравия способствует осаждению взвеси и накоплению детрита.
Роль детрита. Накопление в фильтре определенного количества детрита повышает эффективность механической очистки воды. Детрит заполняет промежутки между отдельными зернами гравия, в результате чего фильтр улавливает более мелкие частицы взвеси. Старые фильтры обычно лучше очищают воду, чем новые, так как содержат больше детрита.