§ 28. Использование воды от промывки фильтров

В щелях уменьшения расхода воды для собственных нужд на больших водоочистных станциях целесообразно устройство соору­жений, позволяющих повторно использовать сбросную воду после промывки фильтров.

На рис. 47 представлена высотная схема оборота промывных вод, которые после промывки фильтров направляются по водосто­ку 1 в резервуар 2, регулирующий равномерность поступления во­ды в отстойник промывных вод 3.

Рис. 47. Высотная схема оборота промывных вод

158

В регулирующем резервуаре 2 частицы песка, содержащиеся в промывной воде, выпадают в железобетонные бункера, откуда периодически удаляются гидроэлеватором. Регулирование осуще­ствляют при помощи регулятора — поплавка 4. Когда расход воды превышает расчетный, поплавок 4 поднимается и сегментный за­твор прикрывает выходное отверстие.

Перед резервуаром 2 находится распределительный колодец 5, в котором размещены шандоры, позволяющие в случае необходи­мости выключить одну половину резервуара. Из резервуара 2 во­да поступает в распределительную камеру 6, откуда по отдельным трубопроводам направляется в отстойники 3 промывной воды, разделенные струенаправляющими перегородками на два кори­дора.

К отстойникам 3 примыкают резервуары 7, отделенные от них железобетонной перегородкой. В верхней части перегородок име­ются окна, через которые отстоенная вода переливается в сбор­ные резервуары. Отсюда центробежные насосы 8 перекачивают воду в трубопроводы 9, соединяющие насосную станцию I подъема с водоочистной станцией. Включение и выключение насосов про­исходит автоматически, в зависимости от уровня воды в резервуа­рах 2. В отстойниках 3 имеется водосток 10,

По такой схеме устроены оборотные сооружения промывной воды Северной водопроводной станции Москвы¹. Трубопровод, подающий воду для регулирующего резервуара 2 в распредели­тельную камеру 6, рассчитан на пропуск 500 л/сек воды. Три во­довода, по которым вода из распределительной камеры 6 поступает в три отстойника 3, имеют диаметр 900 мм, чтобы скорость подво­да воды не превышала 0,3 м/сек. В течение 3 ч в отстойнике задер­живается только 15—20% взвеси, что объясняется ее мелкодис­персным составом.

Исследования показали, что максимальная мутность отстоен­ной промывной воды 50 мг/л, а средняя мутность 29 мг/л; макси­мальная цветность воды 260°, а средняя 109°. Наибольшая мут­ность и цветность промывной воды после ее отстаивания наблюда­ются в зимний период, когда фильтроцикл удлиняется до трех суток. В бактериальном отношении отстоенная промывная вода лучше исходной.

Емкость сборных резервуаров 7 составляет 1500 м³. Насосы приняты марки 20 НДн.

Установлено, что добавка отстоенной промывной воды в коли­честве до 25% к исходной воде не ухудшает технологию очистки питьевой воды. При этом расход воды на собственные нужды станции сокращается на 20%.

Н. Т. Лубочников по итогам исследований рекомендует прямо­точный возврат (неочищенных промывных вод фильтров в головной

¹ Ю. Б. Багоцкий и Л. А. Борзакова. Использование вод от про­мывки фильтров. «Водоснабжение и санитарная техника», 1962, №9.

159

узел станции, а на установках с контактными осветлителями (см. далее § 31)— оборот промывных вод в замкнутом цикле, т. е. очистку их с применением полиакриламида, и повторное ис­пользование для промывки контактных осветлителей.

Пример. Принимаем повторное использование промывной воды фильтров с кратковременным отстаиванием ее в аккумулирующих емкостях, предназначенных для приема залповых сбросов. Перед поступлением в аккумулирующие емкости промывная вода пропу­скается через простейшую песколовку, устраиваемую вблизи филь­тровальной станции.

На одну промывку фильтра расход воды составляет

(108)

где F —площадь одного фильтра; в данном примере фильтр (с центральным каналом) имеет площадь 100 м²;

ω —интенсивность промывки, равная 15 л/сек∙м²;

t₁ — продолжительность промывки, равная 7 мин.

Тогда

q=(100∙15∙60∙7):1000 =630 м³.

Следовательно, аккумулирующая емкость должна состоять из двух отделений по 650 м³.

В наиболее напряженный паводковый период производят п про­мывок фильтра в сутки. Приняв n = 3 и количество фильтров N = = 8, получим общее число промывок за сутки ∑n = 3∙8 = 24.

При этих условиях на каждый цикл, использования залпового сброса промывной воды приходится интервал времени

Этот интервал времени распределяем между отдельными опе­рациями повторного использования промывной воды, как показано в табл. 43.

Таблица 43

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.