Напорные скорые фильтры

4.5 Напорные скорые фильтры.

Напорные фильтры представляют собой стальные цилиндрические резервуары со сферическими днищами. Они бывают вертикальные и горизонтальные.

Конструкция вертикального фильтра диаметром от 1000 до 3400мм приведена на рис.4.2 и в табл. 5.1. Трубчатая дренажная система изготовляется из обычной стали. На ее штуцера навертывают фарфоровые или пластмассовые щелевые колпачки.

Вертикальные напорные фильтры, выпускаемые в СССР, имеют максимальную площадь фильтрования 9,1м², что обеспечивает их производительность на водах различного качества от 50 до 90м³/ч.

Так как по экономическим соображениям желательно иметь на станции от четырех до шести фильтров, вертикальные напорные фильтры следует применять на станциях производительностью не более 300 – 500м³/ч.

Размеры и веса вертикальных напорных фильтров.

Схема фильтра с эжекторной промывкой фильтрующего слоя показана на рис.4.3. Фильтр имеет коническое дно, в нижней части которого по вертикальной оси фильтра установлен эжектор. Выходная труба эжектора проходит через всю толщу фильтрующего слоя до кромки водосборных желобов, размещенных вдоль наружных стенок фильтра.

Дренажная система фильтра из щелевых труб расположена выше перехода конического дна в цилиндрическую часть фильтра в толще фильтрующей загрузки.

Осветляемая вода поступает в водосборные желоба и через их кромки в фильтр, где она профильтровывается сверху вниз через фильтрующую загрузку до дренажной системы, через которую фильтрат отводится из фильтра.

4.6 Расчетных основных параметров фильтров.

Основными параметрами, определяющими работу фильтра, являются скорость фильтрования, а также гранулометрический состав и толщина слоя фильтрующего материала. Значения этих трех величин связаны между собой и определяются требованиями, приведенными в таблице 4.2

Таблица 4.2

Основные расчетные параметры скорых фильтров

Необходимая площадь фильтров определяется по средней расчетной скорости при нормальном режиме работы установки wр.н, когда фильтры поочередно или попарно отключаются для производства операций, связачных с их промывкой.

 При ремонте ( перегрузке ) одного или одновременно двух фильтров ( в зависимости от их числа ) остальные фильтры работают в форсированном режиме при расчетной скорости фильтрации

 (4.1)

где v_р.ф – расчетная скорость фильтрации при форсированном режиме;

N- общее число фильтров ;

N₁ – число одновременно ремонтируемых фильтров.

Предельные значения v_р.н и v_р.ф приведены в таблице 4.2 Если при малом числе фильтров значение v_р.ф определяемое по формуле 4.1 окажется большей нормируемой предельной величины, то соответственно должно быть снижено значение расчетной скорости при нормальном режиме.

С учетом расхода воды на промывку, а также для восполнения сокращенной подачи воды фильтрами за время простоя на промывке и в течение сброса первого фильтрата расчетную площадь фильтров в м² определяют из выражения

( 4.2 )

где Q – полезная производительность станции в м³ / сутки, определяемая максимальной суточной подачей воды потребителям ;

T – продолжительность в ч работы станции в течение суток ( обычно Т = 24 ) ;

n – расчетное число промывок каждого фильтра за сутки при нормальном режиме работы станции ( обычно n = 2 – 3 ) ;

w – интенсивность промывки в л/сек м² ( таблица 4.3 )

t₁ – продолжительность промывки в ч ;

t₂ – время простоя фильтров в связи с промывкой , t₂ = 0,33 – 0,5

t₃ – продолжительность сброса первого фильтрата t₃ = 0,17 ч.

Таблица 4.3

однопоточных фильтров t2 = 0,33 , для двухпоточных – 0,5 ч ;

Расчетная производительность фильтров в м3/сутки при нормальном режиме их работы определяется по формуле.

Q_ф = ТFv_р.н ( 4.3 )

Во время пополнения пожарного запаса станция работает при нормальном режиме, но с повышенной скоростью фильтрации : v_пож < v_р.ф. Добавочный расход в м³/ч который должны пропустить фильтры, определяют по формуле

q_пож = W_пож / t _пож ( 4.4 )

где W_пож – сохраняемый в резервуарах пожарный запас воды в м³;

t_пож – продолжительность пополнения пожарного запаса, принимаемая в соответствии с требованиями СниП равной 24 – 36 ч в зависимости от характера объекта водопотребления.

 Проверка достаточности площади фильтров на работу в период пополнения пожарного запаса производится по формуле

( 4.5 )

Число фильтров. При назначении числа фильтров следует обеспечить экономичность решения и надежность работы фильтровальной установки.

По экономическим соображениям количество фильтров на станциях ориентировочно определяется из выражения

( 4.6 )

Число фильтров следует уточнять с учетом соотношения производительностей первой и второй очередей строительства станции. На любом этапе эксплуатации должно быть не менее двух фильтров прм производительности станции до 2000 м3/сутки и не менее трех – при большей производительности. Это условие обеспечивает надежность работы установки для малых и средних станций ; оно обычно оказывается решающим и при определении общего числа фильтров для полного развития станции. так как размеры фильтров на обоих этапах строительства должны быть одинаковыми.

Надежность работы установки обеспечивается не только определенным минимумом параллельно работающих фильтров, но и созданием условий для качественного функционирования таких ответственных элементов скорых фильтров, как распределительная, сборная системы и т.п.

 Поэтому максимальная площадь отдельных фильтров обычно не превышает 100 – 120 м², а фильтры площадью более 30 – 40 м² выполняются с центральным каналом ( шириной 0,7 – 0,8 м), разделяющим фильтр на две равные части.

Высотное решение фильтров. Высота фильтра Нф складывается из высот слоев загрузки, слоя воды над загрузкой и высоты бортов.

Высота поддерживающего слоя ( Lгр ), размещаемого на дне фильтра и состоящего из слоев гравия или щебня, определяется суммой высот его слоев из зерен различной крупности, а именно ( считая сверху ) : слоя зерен крупностью 2 – 4 мм – 50 мм ; слоев 4 – 8 мм и 8 – 16 мм по 100 мм ; слоя с крупностью зерен 16 – 32 мм – высотой на 100 мм выше отверстий распределительной системы, но не ниже верха распределительных труб.

Высота фильтрующего слоя ( Lо ) принимается по таблице 4.2 или на основании расчетов фильтрующей загрузки.

Слой воды над загрузкой фильтра принимается из условия предупреждения воздушного засорения фильтра ; обычно его высота L_в > 2 м.

Высота бортов при стабильном расчетном горизонте воды ( как правило, когда число фильтров N > 6 ) должна быть равна Н_б = 0,3 – 0,5м.

При работе фильтров с постоянной скоростью фильтрования высота бортов увеличивается для периодического приема части поступающей на станцию воды во время промывки одного из фильтров.

Необходимая дополнительная высота бортов в м определяется из условия

 ( 4.7 )

где W _нак – объем воды в м³, накапливаемый за время промывки одного фильтра

W _нак = F1v_рн t₂ ;

F₁ – расчетная площадь одного фильтра в м².

Расчет параметров и числа фильтров для проектируемой водоочистной станции :

а) необходимая площадь фильтров

 Расчетная производительность фильтров определяем по формуле 4.3

Q_ф = 24∙ 70 ∙ 6 = 10 080 м³ / сут

Число фильтров определяем по формуле 4.6

 = 4 штуки

Физико-химические методы обеззараживания воды.

Похожие работы

Современное состояние качества воды р.Оби в пределах Тюменской области

Скачать

21356

5

0

... воды в районе г. Сургута в летний период составлял 411 см, а в 1998 г. — 465 см, то общая минерализация — соответственно 152,7 и 130,6 мг/дм3. Общая сумма ионов в воде р. Оби на 20-25 % выше на границе Тюменской области, после впадения р. Вах, притоков в районе г. Сургута; общая минерализация снижается до 105-125 мг/дм3 в районе поселков Белогорье, Перегребное, Казым-Мыс(табл. 1). Таблица 1 ...

Изучение качества воды в Суздальских Озерах

Скачать

10420

1

0

... the ecology of the lakes. The results of research entered into the database of ecological condition of reservoirs of Saint-Petersburg area. Суздальские озера находятся в черте города Санкт - Петербурга и являются излюбленным местом отдыха горожан, в связи с чем к качеству воды в этих озерах предъявляются повышенные требования. Нами было проведено исследование воды этих озер на содержание в ней ...

Формирование качества воды на приречных водозаборах

Скачать

13433

2

1

...  - мощность ("глубина") безнапорного потока в ненарушенном состоянии и в точке работающей скважины (соответственно), а понижение уровней , получим после простых преобразований: , . Моделирование приречных водозаборов применяется, как правило, для относительно крупных месторождений со сложной геометрией речных контуров и других граничных условий, при существенной неоднородности параметров ...

Биоиндикация качества воды

Скачать

11981

2

0

... организмов в качестве биологического индикатора имеет свои преимущества и недостатки, которые определяют границы ее использования при решении задач биоиндикации. Водорослям принадлежит ведущая роль в индикации изменения качества воды в результате эвтрофирования (заболачивания) водоема. Зоопланктон также достаточно показателен как индикатор эвтрофирования и загрязнения (в частности органического и ...