4.3. Расчет осветлительного фильтра

В некоторых случаях требуется чистая вода, содержащая тяжелых взвешенных веществ не более 5—10 мг/л. Например, чистая вода необходима на гидросбива окалины при изготовлении тонкого листа или белой жести во избежание образования вмятин и царапин на поверхности, для испытания и калибровки труб, поскольку вода подается здесь плунжерными насосами.

Потребность в такой воде небольшая и она может быть обеспечена дополнительной очисткой оборотной воды, прошедшей отстойники. Для этой цели нашли применение скорые напорные фильтры, работающие со средней скоростью фильтрования 5-6 м³/ч. При этом крупность зерен загрузки должна быть в пределах 0,5-2 мм с коэффициентом неоднородности не более 2; слой загрузки 1 м.Такие фильтры промывают холодной водой с интенсивностью 12-16 л/сек на 1 м² и воздухом с интенсивностью 6-8 л/сек на 1 м³. Фильтрами может быть задержано от 50 до 70% взвеси, содержащейся в исходной воде в концентрации не более 50-60 мг/л.

От промывки фильтров вода сбрасывается в начальный участок отстойника сточных вод прокатного стана, а очищенная на фильтрах вода подается снова тем же потребителям.

Для расчета принимается типовой фильтр ФОВ. Расчет ведется по методикам изложенным в источниках 3 и 4. Параметры, которые необходимо применить см. в табл.4. Исходные данные для расчета принимаются по данным отчета производственной практики.

Фильтр с зернистой перегородкой представляет собой резервуар (рис. 2.24), в нижней части которого имеется дренажное устройство для отвода воды. На дренаж укладывают слой поддерживающего материала, а затем фильтрующий материал. Для скорых фильтров используют открытые (самотечные) или закрытые (напорные) резервуары с восходящим (снизу вверх) или нисходящим (сверху вниз) потоком.

Фильтр рассчитывается на давление до 0,6 МПа и загружается, как правило, кварцевым песком слоем 1 м. В качестве загрузки могут быть использованы дробленый антрацит, керамзит, керамическая крошка.

Грязеемкость (количество загрязнений в кг, удаляемых с 1 м² поверхности фильтрующего слоя в единицу времени) фильтров с восходящим потоком больше, чем с нисходящим.

Рис. 6. Напорный вертикальный фильтр с зернистой загрузкой: 1 — подача воды на очистку; 2 — фильтрующий слой из зернистой загрузки; 3 — верхнее распределительное устройство; 4 — контрольный эллиптический лаз; 5 — круглый лаз; 6 — подвод промывной воды; 7 — отвод первого фильтрата; 8 — отвод очищенной воды; 9 — отвод промывной воды; 10 — подвод сжатого воздуха; 11 — штуцер для гидравлической выгрузки и загрузки фильтра

В фильтрах с восходящим потоком наблюдаются: заиливание дренажного устройства, коррозия труб и зарастание их карбонатами, поэтому чаще используются фильтры с нисходящим потоком.

Загрузка фильтров может быть однослойной и многослойной. Многослойные фильтры загружают однородным материалом с разной крупностью частиц либо разнородными материалами.

Однослойные фильтры (без коагуляции или с коагуляцией) предназначены для задерживания мелкодисперсных частиц, выносимых из отстойников или осветлителей.

Более эффективно работают многослойные фильтры. Грязеёмкость многослойных фильтров в 2÷3 раза больше, чем однослойных.

Напорные фильтры имеют направление фильтрования сверху вниз, скорость фильтрования 5÷12 м/ч, а продолжительность фильтроцикла 12÷48 ч в зависимости от характера сточных вод (меньшая величина при значительном содержании в воде железа). Остаточное содержание в воде нефтепродуктов допускается 7÷20 мг/л (начальное содержание 40÷80 мг/л), механических примесей — 10÷20 мг/л (начальное содержание 30÷60 мг/л).

Грязеемкость зернистых фильтров может быть принята по задержанию нефтепродуктов, равной 1÷2 кг/м³, и механических примесей — 1,5÷3 кг/м³. Эффективность фильтрования повышается при добавлении в воду 5÷10 мг/л коагулянта Al₂(SO)₃ и 0,2÷0,3 мг/л флокулянта ПАА. Потери напора в фильтрах достигают 0,9÷1,3 м (0,009÷0,13МПа).

Скорые фильтры рассчитывают на рабочий и форсированный режимы (при выключении отдельных секций на промывку).