Длительность отдельных операций повторного использования промывной воды

№ пп.	Наименование операции	Длитель­ность операции в мин	Время с начала промывки в мин
1	Промывка фильтра (взрыхление снизу вверх)	8	8
2	Пробег сбросной воды от фильтра через песко­ловку в резервуар-аккумулятор залпового сброса	10	18
3	Осветление залпа промывной воды в аккуму­лирующей емкости	50	68
4	Перекачка осветленной воды из резервуара на	30	98
5	Перекачка осевшего в резервуаре осадка в ка­нализацию	15	113
6	Резерв времени	7	120

160

Полагая, что повторно используется 80% промывной воды, а 20% воды сбрасывается с осадком в сток, определяем параметры насосной установки:

а) насоса для перекачки осветленной воды на фильтры — объ­ем воды Q₁=630∙0,8=504 м³; продолжительность перекачки (по табл. 43) t₁=30 мин=0,5 ч. Отсюда производительность насоса q₁=Q₁:t₁=504:0,5=1080 м³/ч; манометрический напор насоса Н=7,1+6,77=13,87 м (где 7,1 м — разность отметок горизонта воды в фильтре и дна аккумулирующей емкости; 6,77 м — потеряна пора в трубопроводе от резервуара до фильтров);

б) насоса для перекачки шламовой воды из аккумулирующей емкости в канализацию: объем жидкости Q₂=630∙0,2=126 м³; продолжительность перекачки (по табл. 43) t₂=15 мин=0,25 ч; производительность насоса q₂=Q₂:t₂=126:0,25=504 м³/ч=140 л/сек.

Для выполнения обеих операций принимаем четыре однотипных насоса (три рабочих и один резервный) марки 12Д-19-60 произво­дительностью по 150 л/сек, набором 15 м, скоростью вращения 1450 об/мин и к.п.д. 0,8.

§ 29. Песковое хозяйство

Кварцевый песок, используемый в качестве загрузки фильтра, должен быть очищен от примесей и иметь определенный грануло­метрический состав (см. табл. 32).

В установках пескового хозяйства предусматривается подготов­ка карьерного песка как для первоначальной загрузки фильтров, так и для ежегодной его догрузки в размере 10% общего объема песчаного фильтрующего материала. Кроме того, необходима пе­риодическая отмывка загрязненной загрузки.

Пример. Объем песка, загружаемого в фильтры перед пуском станции из восьми фильтров площадью по 60 м² каждый и высо­той фильтрующего слоя 0,7 м, составит W_п=8∙60∙0,7=336 м³.

Годовая потребность в дополнительном количестве песка (10%-ная догрузка) W_д=336∙0,1=33,6 м³;

Принимаем, что в карьерном сырье содержится 55% песка, при­годного для загрузки фильтра.

Тогда потребность в карьерном сырье перед пуском станции W'_п= (336∙100) :55 =610 м³, а годовая потребность в карьерном песке для его догрузки в фильтры W'_д=(33,6∙100):55=61 м³.

Песковая площадка принята асфальтированная с размером в плане 40X15 м (т. е. площадью 600 м²), в том числе размер отде­ления для складирования карьерного сырья 30X9 м. Объем скла­дированного сырья при высоте слоя 0,5 м составит W_с=30∙9∙0,5=135 м³.

161

Чистый отсортированный песок с. крупностью зерен 0,5—1 мм хранится в двух железобетонных емкостях размером 6X6 м (в осях) каждая и высотой 2 м, размещенных в фильтровальном цехе. Объем этого песка W_от=5,8∙5,8∙2∙2=135 м³;

Сортировка и отмывка песка производится в классификаторе ТКП-4 конструкции АКХ РСФСР производительностью 5 м³/ч ис­ходного сырья.

Продолжительность работы классификатора перед пуском стан­ции t_к=610:5=122 ч, а для догрузки фильтров t_д=61:5=12,2 ч в год.

Объем расходуемой воды перед пуском станции: классифика­тором (Q_чac=300 м³/ч) q_к=300∙122=36600 м³; бункером-пита­телем Q₆=30∙122=3660 м³. Суммарный расход воды Q=40260 м³.

Объем воды, расходуемой при догрузке песка: классификато­ром 300∙12,2=3660 м³/год; бункером-питателем 30∙12,2=366 м³/год. Общий расход исходной воды 4026 м³/год.

§ 30. Скорые двухпоточные фильтры (фильтры акх)

А. Общие сведения

Основным недостатком обычных скорых фильтров является быстрое загрязнение верхних слоев загрузки мелкозернистого пе­ска, в которых задерживается наибольшее количество взвешенных частиц. Поэтому грязеемкость остальной части песчаной загрузки, т. е. способность задержания взвеси между очередными промыв­ками, остается недоиспользованной.

Д. М. Минц и С. А. Шуберт (Академия коммунального хозяй­ства МКХ РСФСР) разработали новый тип фильтра, в котором указанный выше недостаток устранен. Основная масса воды фильт­руется здесь не сверху вниз, как в обычных скорых фильтрах, а снизу вверх. Вода проходит сначала через крупнозернистый песок, а затем уже через все более мелкий. Вследствие этого задерживае­мые взвешенные частицы более равномерно распределяются в тол­ще загрузки фильтра. Это повышает его грязеемкость и замедляет нарастание потерь напора, позволяя или удлинить рабочий цикл между очередными промывками, или увеличить скорость фильтро­вания воды.

Скорость фильтрования при нормальном режиме эксплуатации фильтра АКХ принимается 12 м/ч, а при форсированном режиме (промывка, ремонт) — до 15 м/ч.

Однако фильтрование воды снизу вверх с высокими скоростями требует проведения мероприятий по сохранению монолитности за­грузки, в противном случае возникает расширение песка, аналогич­

162

ное происходящему при промывке скорого фильтра в восходящем потоке воды. Эта задача в двухпоточном фильтре решена по ново­му принципу — фильтрования снизу, но с уравновешенными сила­ми трения (рис. 48).

Рис. 48. Схема двухпоточ­ного фильтра

Пространство 1 над песком сообщается трубопроводом 2 с под­доном 3. Дренаж 4 устраивается на глубине h₁=0,5—0,6 м от по­верхности песка. После заполнения фильтра водой сверху часть исходной воды поступает в дренаж через слой мелкого песка, а другая часть, по трубе 2 — в поддонное пространство 3, и, фильтруясь снизу вверх, через слой бо­лее крупного песка тоже направляется в дренаж. Расходы воды, движущейся по обоим направлениям, изменяются в зави­симости от соотношения гидравлических сопротивлений. Так как грязеемкость верхнего слоя h₁мала, расход проходя­щей здесь воды будет постепенно умень­шаться вследствие отложения загрязне­ний в мелком песке. Расход воды, прохо­дящей через слой h₂, будет увеличивать­ся. Таким образом соблюдается равно­весие сил трения, действующих на за­грузку, и песок остается в монолитном состоянии. К концу рабочего цикла ско­рого двухпоточного фильтра количество воды, поступающей снизу, достигает 80% всего ее количества.

На рис. 49 представлена схема действия фильтра. Исходная вода по трубопроводу 1 поступает к узлу I, откуда идет по двум направлениям: по трубопроводу 2 и затем далее по желобам 3 про­ходит в верхнюю часть фильтра, а по трубопроводам 4 и 5 посту­пает в распределительную систему труб 6, смонтированных на дне фильтра.

Чистая вода собирается дренажной системой из щелевых труб 7 и отводится с фильтра через регулятор скорости фильтрова­ния 8. При этом задвижки а, б, в открыты, а задвижки г, д и е закрыты.

При промывке двухпоточного фильтра задвижки а, б и в закры­вают, а задвижки г и е открывают. Промывная вода с интенсив­ностью 6—8 л/сек на 1 м² сначала подается по трубе 9 к узлу II и по трубе 10 (поступает в дренаж 7 в течение 1—2 мин. Происхо­дит подповерхностная промывка, взрыхляющая наддренажный верхний слой песка. Желоба 3 собирают загрязненную воду и от­водят ее в боковой карман за стенкой фильтра, откуда она направ­ляется в сток по трубе 11. Затем открывается задвижка д и вклю­чается основная нижняя промывка с интенсивностью 13—15 л/сек на 1 м². В течение 5—6 мин промывная вода поступает по трубе 5

163

в распределительную систему труб 6. Одновременно проиводится подача промывной воды в дренажную систему с минимальной ин­тенсивностью. Это делается с целью создать в дренаже противо­давление, препятствующее прониканию в фильтрат загрязнений,

 

Рис. 49. Схема действия двухпоточного фильтра

вымываемых из нижних слоев загрузки. После окончания основ­ной нижней промывки закрывается задвижка д и в течение 1—2 мин. в дренаж подается промывная вода с интенсивностью 10—12 л/сек на 1 м² для продувки щелей дренажных труб.

Максимальный расход воды для промывки двухпоточных филь­тров не превышает 5,5% (при двух промывках в сутки).

Б. Расчет двухпоточного фильтра

Определение размеров фильтра. Полная расчетная производи­тельность фильтровальной станции Q_cyт=120000 м³/сутки, или Q_чac=5000 м³/ч.

Суммарная площадь двухпоточного фильтра будет

                               (109)

164

Принимаем продолжительность работы станции в течение суток Т=24 ч и количество промывок каждого фильтра за сутки п=2. Скорость фильтрования при нормальном режиме υ_p.н=12 м/ч. Ин­тенсивность промывки ω=15 л/сек∙м². Продолжительность про­мывки двухпоточного фильтра t₁=0,1 ч; время простоя фильтра в связи с промывкой t₂=0,5 ч; продолжительность сброса первого фильтрата t₃=0,17 ч.

Тогда по формуле (109)

           

Количество фильтров по формуле (78)

                                       

Принимаем 10 фильтров АКХ площадью каждый 460:10—46 м². Так как площадь фильтра более 40 м², проектируем фильтры с центральным каналом, состоящие из двух отделений площадью по 23 м² каждый с размером в плане 5,4X4,3 м.

На станциях, имеющих менее 20 фильтров, предусматривается выключение на ремонт одного фильтра.

Подбор состава загрузки фильтра. Высота песчаной загрузки фильтра АКХ должна приниматься в пределах 1,45—1,65 м (см. табл. 32), а высота поддерживающих слоев —0,45 м (см. табл. 33).

Таким образом, общая высота песчаной и гравийной загрузки будет h = 1,45 + 0,45 = 1,9 м.

Гранулометрический состав загрузки фильтра АКХ, согласно ситовому анализу, приведен в табл. 44.

Таблица 44

---

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 522; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!