Вода – источник жизни и необходимое условие существования человека. Но не всегда вода в своем природном варианте пригодна для использования в пищу или для бытовых нужд. Как происходит механическое очищение воды и зачем используют песочный фильтр – все это мы рассмотрим в данной статье.

Песочный фильтр используют как один из этапов в процессе очистки воды. Он предназначен для задержания механических частиц.

Выделяют два основных типа таких фильтров:

• быстрые (гравитационные) песочные фильтры
• медленные фильтры

Такие типы фильтров широко используются по всему миру для промышленной очистки воды. При использовании первого вида для более эффективной очистки нужны флокуляционные химикаты. А вот медленные фильтры могут качественно фильтровать воду без применения химических средств.

Кварцевый песочный фильтр может работать с восходящими и нисходящими потоками воды. Нисходящий  и восходящий потоки воды образуются с помощью насоса. Также существует вариант, когда жидкость течет под действием силы тяжести (гравитации). Этот принцип используют при работе медленного фильтра.

Кварцевый песочный фильтр, кроме использования на очистных сооружениях, может использоваться для очистки воды в домашних условиях, поскольку в нем используют материалы, доступные для большинства людей.

Как становится понятно из самого названия, основным наполнителем такого фильтра является кварцевый песок. Он должен быть промытым и прокаленным, а также иметь определенную крупность зерна (фракцию).

Быстрый песочный фильтр имеет следующую структуру. Большую часть камеры занимает кварцевый песок. Предварительно обработанная вода поступает в камеру фильтра сверху, протекает через фильтрующую среду и стекает через дренажную систему в нижней части емкости. Крупные технологические установки также имеют систему, предназначенную для равномерного распределения воды в фильтре.

Кроме того, обычно используется система распределения, контролирующая поток воздуха. Она обеспечивает постоянное распределение воздуха и воды. Типичное распределение песка в фильтре таково, что зерна с меньшим диаметром (0,4 мм – 0,8 мм) располагаются в верхней части песчаного слоя. А вот крупное зерно (0,8 мм – 1,2 мм) доминирует в нижних частях.

Само название говорит о том, что скорость фильтрации воды в данном фильтре медленная. Однако самая большая разница между медленным и быстрым песчаным фильтром заключается в том, что верхний слой песка биологически активен. Вода очищается с помощью пленки, которая образовывается взвешенными частицами на поверхности песка. Чистый кварцевый песок поначалу плохо фильтрует воду. И лишь спустя 10-20 дней с момента начала работы формируется пленка, и очищение становится более эффективным.

Медленный песочный фильтр представляет собой открытую или закрытую емкость (максимальная ширина 6 м, а длина – 60 м). Рекомендуемая высота фильтра составляет от 0,9 до 1,5 метров. Сверху на песок подается вода и проходит через него со скоростью 0,1м – 0,2м в час.

Медленный фильтр является хорошим вариантом для ограниченного бюджета, поскольку в процессе очищения воды не приходится использовать химические средства. Механическая поддержка тоже в этом случае небольшая. Однако из-за постоянного роста необходимости фильтрации все больших и больших объемов воды, медленные фильтры заменяются на быстрые, в основном из-за продолжительности периода эксплуатации.

Со временем пленка на поверхности песка становится все более толстой, что весьма замедляет процесс очищения. Можно усилить напор воды, но есть риск прорыва пленки. Поэтому периодически нужно удалять верхний слой песка (15-20 мм) либо разрыхлять поверхностный слой и удалять грязь напором воды.

Такие песочные фильтры используются для очистки воды в бассейнах и на водоканалах. Они являются одной из степеней очистки в системах водоочистки и водоподготовки. Благодаря песочным фильтрам вода, которой мы пользуемся, пригодна для бытовых и питьевых нужд.