ФИЛЬТРЫ
Спасибо нашим инвесторам из казино онлайн
ФИЛЬТРЫ
, приборы для очистки жидких и газообразных веществ от посторонних примесей, гл. обр. от взвешенных частиц. Фильтры находят себе широкое применение в научно-исследовательских и технических лабораториях, в различных отраслях промышленности, в коммунальном деле, в домашнем хозяйстве и пр. Процесс фильтрации заключается в пропускании вещества через мелкопористые материалы, например через песок, вату, фланель, полотно, рыхлую бумагу и т. п. При фильтрации находящиеся в жидкости или газообразном веществе взвешенные частицы частью задерживаются на поверхности Ф., частью застревают в порах его, благодаря чему прошедшие через Ф. жидкость или газообразное вещество очищаются от сора, пыли, грязи. Кроме чисто механического действия в процессе фильтрации большую роль играет аттракция (притяжение, прилипание), а также адсорпция и хим. взаимодействие между материалом фильтров и фильтруемым веществом, благодаря чему в известных случаях могут существенно изменяться не только физ. свойства, но и хим. состав фильтруемого вещества. Так например мелкораздробленный активированный уголь при пропускании через него жидкостей и газообразных тел энергично адсорбирует нек-рые газы и многие пахучие и красящие вещества; речная вода при пропускании ее через известковый фильтр обогащается солями кальция, а при пропускании через железные опилки—солями железа. Имеются Ф., действие которых обусловлено по преимуществу биол. процессами, зависящими от жизнедеятельности низших водорослей, бактерий и простейших. К числу таких Ф. относятся песочные
английские фильтры
(см.) для очистки питьевых вод и биологические фильтры (см.
Биологический метод очистки сточных вод)
для очистки сточных вод. В биол, Ф. наряду с живыми организмами огромную роль играет 02 воздуха, почему эти Ф. называют еще окислителями. Ф. для очистки питьевой воды делят на центральные, домашние и походные. Центральные Ф. устраиваются при водопроводах, они очищают воду, предназначенную для водопроводной сети, от мути, бактерий и других примесей. Существует много различных систем центральных Ф., из них наибольшее распространение имеют английские и
американские фильтры
(см.). Кроме типичных английских Ф. существуют еще центральные Ф. «перемежающегося действия», в к-рых фильтрация идет вперемежку с интервалами покоя, и «незатопляемые фильтры» системы Микеля и Муше (Miquel, Mouchet), на к-рые вода поступает через сита в виде дождя в таком количестве, чтобы поверхность песка в Ф. не затоплялась. Обе эти системы не получили широкого практического применения вследствие сложности эксплоатации. Из быстро работающих центральных Ф. кроме американских заслуживают внимания похожие на них «предварительные Ф.». К числу их принадлежат фильтры Пюеш-Шабаля, Рейзерта(Риесп, СпаЬа1,Ке1-sert). В СССР вошли в практику фильтры Рей-зерта-Петерса, устроенные на Московской фильтровальной станции в Рублеве. Во время паводков они работают с коагулянтом (см.
Коагулирование), в
обычное время—без коагулянта. В качестве предварительных ф. они значительно облегчают работу основных английских Ф. Домашние Ф. имеют назначением заменять центральные Ф., если таковых не имеется, или улучшать качество водопроводной воды в случаях, когда центральные Ф. работают неудовлетворительно. Из простых конструкций домашних Ф. можно указать на песочный фильтр Эрисмана. Он состоит (рис. 1) из металлического ведра, в дно к-рого вделана водопроводная трубка с краном. На конец-трубки, находящийся внутри ведра, плотно навинчивает –
Рисунок 1. Школьный фильтр из песка.
Рисунок 2. фильтр «Нептун» 3 системы Зимина. ся небольшой цинковый цилиндр, наполненный чистым песком. Для того чтобы песок не высыпался, дно цилиндра сделано из решот-ки, покрытой фланелью; такая же решотка с фланелью прикрывает цилиндр сверху. В первое время после снаряжения получается несколько мутный фильтрат, затем он становится лучше. Домашний фильтр Корельского имеет вид большой глиняной банки с крышкой. В нижней части банки вделан пористый песчаный камень, через к-рый фильтруется вода в нижнее отделение Ф., снабженное краном. От грубой мути фильтр Корельского очищает воду довольно удовлетворительно, однако он скоро заса-ривается, прорастает бактериями и трудно поддается чистке. Значительно лучше работают домашние напорные Ф., присоединяемые к водопроводному крану. Сюда относится фильтр «Нептун» системы Зимина(рис. 2). Он состоит из мелкопористой трубки, окруженной слоем песка, причем вода сначала проходит через песок, затем через пористую трубку. К числу напорных фильтров принадлежат также фильтры-свечи Пастера-Шамберлана (из каолина) и Беркефельда (из инфузорной земли), устройство и применение к-рых представлено на рис. Зи 4. Эти Ф. надежно очищают воду от мути и бактерий, но обладают малой продуктивностью и быстро закупориваются, требуя сложной чистки. Фильтры-свечи нашли применение в нек-рых армиях в качестве военных походных Ф., кроме того ими пользуются в бакте-риол. лабораториях для отделения бактерий от жидких сред, в которых они выращиваются. Из походных Ф. можно указать еще фильтры Новака, Меньена и др., сделанные из прессованных и
обожженных
угольных час –
Рис.
Л 111!
3.& Рисунок 4. Рисунок 3. Фильтр Пастера-Шамберлана. Рисунок 4. Свеча Пастера-Шамберлана. тиц. Эти Ф. имеют вид цилиндров, шаров или полушарий, внутри к-рых находится замкнутая полость с выходной трубкой (рис. 5). Если такой Ф. погрузить в водоем, то вода проникает через поры угля в полость Ф., откуда вытекает или отсасывается уже очищенная’. Вместо угля нередко применяют пористый песчаный камень. Во время мировой войны хорошо зарекомендовал себя походный фильтр Зейца (рис. 6 и 7), в котором вода небольшим насосом прогоняется через фильтрующую пластинку из смеси асбеста и целлюлезы. Имеется еще много других систем домашних и походных Ф., но они не получили широкого практического применения
Ряс. 5. Походттый фильтр системы Новака.
вследствие общих недостатков, свойственных вообще всем видам домашних и походных Ф., а именно ненадежности их действия и скорой засоряемости.—Наконец надо указать на предложенные в последние годы методы фильтрации посеребренным песком (ка-тодиновые сосуды) (см.
Серебро,
применение серебра для стерилизации воды). В конечном итоге все домашние и походные Ф., 8а исключением фильтров-све –
Рисунок 6. Рисунок 7.
Рис; 6. Фильтр Зейца. Рие. 7. Фильтр Зейца: а—запасные диски; б—рукоятка от насоса; в—вид фильтра сбоку. чей Пастера-Шамберлана, Беркефельда и фильтра Зейца, неудовлетворительно очищают воду от мелкой мути и бактерий. Рассчитывать на то, что простые домашние и походные Ф. могут очистить подозрительную воду от патогенных бактерий, ни в каком случае нельзя. В этом отношении все преимущества находятся на стороне кипячения воды, а также хлорирования и озонирования ее. Кроме описанных типов Ф. существуют еще специальные Ф. для удаления из воды железа, цеолитовые Ф. для умягчения воды и другие. Ф. для очистки от мути и грязи молока, кваса, бульона и т. п. обычно представляют собой куски полотна, через к-рые процеживают очищаемую жидкость. Ф. для очистки воздуха от пыли имеют вид матерчатых (полотно, фланель и пр.) перегородок или ватных тампонов, устраиваемых в приточных вентиляционных трубах и вентиляционных камерах. На некоторых фабриках такие же Ф. служат для ула – вливания пыли, засасываемой эксгаустерами ОТ рабОЯИХ СТанКОВ. ‘ Ц. Игнатов. Фильтры в лабораторной практике. В лабораторной практике фильтрование различных жидкостей производится через фильтровальную бумагу, вату, асбест, стеклянную вату, вложенных в воронку. Для отделения жидкостей от более мелких частиц применяются т. н. фарфоровые свечи из прессованного каолина или инфузорной земли, полые внутри, с отверстием с одной стороны. Фильтруемые жидкости пропускаются через свечи, смонтированные в специальных аппаратах или колбах. Фильтрование может вестись из свечи наружу или обратно при помощи нагнетательного аппарата или при посредстве вакуума. Пористость фарфоровых свечей настолько мала, что они способны задерживать прохождение через них микробов, благодаря чему и получили широкое применение в бактериологической практике под названием «бактериологических фильтров». Для обеззараживания питьевой воды применяется фильтр Беркефельда (см. Беркефельда свеча). Самым распространенным бактериологическим Ф. являются свечи системы Пастера-Шамберлана, из прессованного и обожженного при 1 200° каолина. Свечи имеют обозначения ъ1г L2 и т. д. до L1S. Цифры указывают величину пор, которая уменьшается в соответствии с порядковой нумерацией. Фильтры Пукалла (рис. 8) из каолина имеют форму плоскодонной колбы с длинным горлышком. Они полые внутри, вместимость их от 25 см3 до 1 л, пригодны для фильтрования снаружи внутрь.—Свеча Рейхеля— с очень толстыми стенками из каолина—монтируется в специальные колбы того же названия; служит для Рисунок 8. фильтрования большого количества Пукаяла жидкости, которая пропускается изнутри наружу. Для фильтрования малых количеств жидкости применяются маленькие свечи системы Маасена и Зильбершмидта, смонтированные в специальные стеклянные аппараты, не позволяющие профильтрованной жидкости растекаться по стенкам. Кроме вышепоименованных свечей применяются свечи Китазато (см. Китазато фильтр). В применяемую в качестве Ф. воронку Бюх-нера вкладываются круглые пластинки из прессованного каолина различной толщины и плотности. Фильтрование производится через пластинки в колбы при помощи вакуума.— Аппарат Зейца с Ф. из асбестовой пластинки применяется главным образом для фильтрования сыворотки, токсинов и т. д. Тонкий слой талька, каолина, инфузорной земли, ядавотного угля, мела успешно заменяет собой в нек-рых случаях фильтровальные приборы. Мембранные фильтры Зигмонди и Бахмана представляют собой тонкие в 0,1—0,2 мм толщиной, напоминающие пергамент пластинки из коллодия или нитроцеллюлезы. Благодаря своим мельчайшим порам Ф. применяются при ультрафильтрации (см.).& з. Вайдакова.