Осветлители со взвешенным слоем осадка находят все большее применение для удаления как, грубодисперсных, так и коллоидальных примесей сточных вод. Принцип работы таких осветлителей основан на сорбции крупными частицами осадка более мелких частиц взвешенных веществ при пропускании сточной жидкости через слой ранее выпавшего осадка. Сточная жидкость в таких осветлителях движется в направлении снизу вверх, через слой осадка со скоростями, обеспечивающими поддержание слоя во взвешенном (псевдоожиженном) состоянии. В этом случае эффект осветления сточной жидкости составляет 95—99% при скорости фильтрования 5,5—6 м/ч.
Использование осветлителей со слоем взвешенного осадка позволяет сократить строительные объемы сооружений механической очистки в 2—4 раза. Осветлители целесообразно применять при расходах сточной жидкости более 5000 м3/сут.
В нашей стране исследованием и разработкой осветлителей со взвешенным слоем осадка занимаются ВНИИ ВОДГЕО ВНПОбумпром, Гипрокоммунводоканалпроект, ВНИИгидро-механизации санитарно-технических и специальных работ; за рубежом — такие известные фирмы, как Пермутит (США) и Дегремон (Франция).
Более эффективными являются напорные фильтры, представляющие собой металлические вертикальные или горизонтальные резервуары с загрузкой. Основной показатель пропускной способности фильтров — скорость фильтрации, которая зависит от состава обрабатываемой сточной жидкости и загрузочного материала. Для безнапорных скорых фильтров с нисходящим потоком скорость фильтрации находится в пределах 6—8 м/ч, с восходящим потоком 7—10 м/ч. В напорных фильтрах скорость фильтрования составляет 5—12 м/ч, а по зарубежным данным — до 30 м/ч.
В последние годы появились фильтры с плавающей одно – и многослойной загрузкой из полимерных гранул. Имеются конструкции с плавающей загрузкой, совмещенные с первичными или вторичными отстойниками. Загрузка в таких фильтрах номещается в кассеты, установленные непосредственно перед, водосборными лотками. Скорость фильтрации в данном случае составляет 0,6—2 м/ч.
В настоящее время используется фильтрование сточной жидкости как в восходящих, так и в нисходящих потоках. Известна конструкция фильтров, в которых вода подается одновременно сверху и снизу, а отводится через дренажную систему в средней части сооружения.
Представляют интерес самопромывающиеся фильтры конструкции С. И. Быкова. Они имеют каркасно-засыпную конструкцию с загрузкой из песка крупностью 1—2 мм и гравийной крошки крупностью 3—10 мм, которая помещена в пространстве между цилиндрическим металлическим корпусом и внутренним распределительным перфорированным пластмассовым цилиндром, служащим для сбора фильтрата. Вод» в этом фильтре движется горизонтально от распределительной системы, расположенной по внешнему контуру корпуса, через загрузку и поступает во внутренний дренажный цилиндр.
Работа сетчатых фильтров может быть, значительно интенсифицирована в результате применения намывного подслоя из крупного волокна. Эффективность такого фильтра при очистке производственных сточных вод составляет 80—90%, пропускная способность — 10—30 м3/(м2-ч).
Наибольшее применение для глубокой очистки сточных вод находят засыпные скорые фильтры с минеральной загрузкой из кварцевого песка, дробленого антрацита, мраморной крошки, кварца и т. д. В последние годы для этих целей широко применяются керамзит и полимерные материалы.
Загрузка фильтров может быть однослойной или многослойной; в последнем случае слои могут быть из однородного материала с фракциями разной крупности или из различных материалов. Более эффективными являются многослойные фильтры, грязеемкость которых в 2—3 раза выше. За рубежом имеются конструкции с тремя или даже пятью слоями загрузки.
Фильтры различных конструкций используются как для удаления грубодисперсных примесей, так и для глубокой очистки сточных вод.
В практике очистки сточных вод фильтрование применяется с использованием барабанных сеток и микрофильтров без подслоя, сетчатых фильтров с подслоем и фильтров с загрузкой. Барабанные сетки в основном служат для задерживания грубодисперсных примесей и устанавливаются как самостоятельные сооружения для цеховой или локальной очистки производственных сточных вод, или для предварительной очистки перед скорыми фильтрами.
Микрофильтры так же, как и барабанные сетки, представляют собой вращающиеся горизонтальные барабаны диаметром до 3 м с металлическими сетками. Благодаря мелким отверстиям фильтрующего полотна (20—60 мкм) микрофильтры используются для глубокой очистки сточных вод после вторичных отстойников.