Режими роботи інфільтраційних басейнів
Інфільтраційні басейни можуть працювати на різних режимах.
На великих добре обладнаних установках ШППВ подача води в інфільтраційні басейни виконується звичайно по складному графіку.
Робочий цикл басейну, який експлуатується на складному режимі, складається з п'яти періодів (рисунок 1.10):
t1 – затоплення дна басейну тонким шаром; в цей період фільтраційні витрати збільшуються від Q1* до Q2 або підтримуються постійними, рівними Q2, а глибина (рівень) води в басейні до кінця періоду встановлюється на відмітці Н1;
t2 - наповнення басейну від Н1 до граничних відміток Н3=Нм при постійних інфільтраційних витратах Q;
t3 - збереження
незмінного рівня Нм
при поступовому зменшенні інфільтраційних
витрат : Q3
=
;
t4 - спорожнення басейну, за час котрого відбувається зниження рівня від Нм і витрат на кінець періоду t3 до нуля: Н4 = (t); Q4 = (t);
t5 - період очищення (регенерації) басейну; в цей період Н = 0 і Q=0.
В сукупності весь період експлуатації басейну називається фільтроциклом (Т):
Т= t1 + t2 + t3 + t4 + t5 (3.1)
Після чергової очищення в басейни капітального типу подаються звичайно відносно малі витрати, які становлять 1/5–1/4 частину максимальної. Це робиться для того, щоб в перший період роботи басейну, коли дно його ще не закольматоване, уникнути проникання у водоносний шар великої кількості забруднень. Зменшені проти максимального, але поступово збільшені витрати подаються протягом 10-15 діб, інколи 25-30 діб.
Відмітною особливістю режиму роботи басейнів полегшеного типу є подача в них у перший період постійних, інколи великих витрат. Тому тривалість цього періоду для басейнів названого типу відносно невелика.
Гранична глибина води в басейні визначається його конструкцією, початкові й максимальні витрати – встановленими правилами експлуатації. Для басейнів в середньо- та крупнозернистих пісках, які характеризуються коефіцієнтами фільтрації від 10-20 до 60-80 м/добу, максимальні питомі (на одиницю площі басейну) витрати води і швидкості інфільтрації звичайно лежать у межах 1-3 м/добу.
Рис. 1.10. Режими роботи інфільтраційних басейнів:
а – спрощений, q = const; б – спрощений, Н = const; в – складний.
Для басейнів у дрібнозернистих пісках і супісках розмір максимальних швидкостей інфільтрації може бути зменшений до 0,5 м/добу.
У гравійно-галькових відкладах швидкість інфільтрації може досягати значно більших величин (до 20-30 м/добу та вище).
Після підняття води до граничного рівня протягом певного часу басейни працюють при постійній глибині наповнення. Величина подачі води і швидкість інфільтрації при цьому зменшуються. Коли вони досягають неприпустимо малого з практичного погляду розміру, подача води в басейни припиняється і починається спрацювання рівня до спорожнення басейнів. Після чого здійснюється їх очищення.
Інфільтраційні басейни можуть експлуатуватися також на спрощених режимах Нм = const (швидкого наповнення) або Q = const (постійної подачі).
Перший режим (рисунок 1.10, б) характеризується подачею в басейн одразу після очищення збільшених витрат води, що призводить до швидкого досягнення гранично можливих рівнів Нм.
Робота на режимі швидкого наповнення може бути доцільною при наявності на дні басейну дрібнозернистих пісків або супісків (грунтів, які не можуть кольматуватися на значну глибину), а також в тих випадках, коли пуск басейну в експлуатацію приурочено до періоду настання негативних температур.
Другий режим характеризується введенням у басейн протягом всього робочого періоду постійних витрат води Q (рисунок 1.10, а).
Робота в такому режимі супроводжується повільним і рівномірним підняттям рівня води в басейні. До кінця робочого періоду цей рівень досягає допустимого для басейну максимуму Нм.