Processus de fonctionnement des filtres à sable de quartz, des filtres à sable de manganèse et des filtres à charbon actif

Les équipements de filtration sont parmi les plus courants et les plus élémentaires du traitement de l'eau. Selon leur fonction et le matériau filtrant utilisé, ils sont classés en filtres à sable de quartz, filtres à sable de manganèse, filtres à charbon actif, etc. Quel est leur fonctionnement ? Le fonctionnement d'un équipement de filtration repose essentiellement sur un cycle alterné de filtration et de lavage à contre-courant. La filtration est un processus qui retient les impuretés en suspension dans l'eau par la couche filtrante, tandis que le lavage à contre-courant élimine les impuretés piégées dans la couche filtrante.

(1) Filtration Pendant la filtration, l'eau brute traverse la couche de matériau filtrant de haut en bas. Après avoir pénétré dans la couche filtrante, l'eau s'écoule dans l'espace tortueux et est interceptée ou adsorbée par le matériau filtrant. Au final, seule une petite quantité d'impuretés minuscules reste dans l'eau. Le tuyau de sortie entre dans l'équipement de suivi. (2) Lavage à contre-courant Le filtre doit généralement être lavé à contre-courant lorsque la durée de filtration, la différence de pression d'entrée et de sortie ou la turbidité de l'eau de sortie atteignent une certaine valeur définie. Le but du lavage à contre-courant est d'éliminer les particules en suspension adsorbées et piégées sur la couche filtrante saturée, et de restaurer la capacité de filtration du matériau filtrant.

Grâce à l'effet de récurage de la force de l'eau et à l'effet de frottement généré par la friction et la collision entre les particules, les matières en suspension se détachent de la surface du matériau filtrant et sont évacuées du filtre par le flux d'eau de lavage. Le sens d'écoulement de l'eau étant inverse à celui de la filtration descendante, on parle de lavage à contre-courant. Ce type de lavage comprend généralement un lavage à l'eau et un nettoyage combiné à l'eau et à l'air.

Lors du nettoyage combiné eau-air, l'eau et l'air pénètrent alternativement ou simultanément par le bas de la couche filtrante. Les bulles d'air traversent et remontent dans les interstices de la couche filtrante, provoquant la dilatation et la contraction des pores, la montée et la descente des particules du matériau filtrant, leur rotation et leurs collisions, et la chute des boues. L'efficacité du nettoyage combiné eau-air est nettement supérieure à celle du lavage à l'eau. (3) Lavage positif : après le lavage à contre-courant, l'eau est acheminée par le haut de la couche filtrante pour éliminer les impuretés résiduelles du matériau filtrant, tandis que les eaux usées sont évacuées par le bas.

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