8.3. Інтенсифікація процесу промивки фз
Завдяки промивці поновлюються її фільтраційні і адгезійні властивості та стабілізуються трудомісткість. Як наслідок цього збільшується T , Vфн , Q .
Механізм промивки. В процесі промивки послідовно відбувається: розширення ФЗ; тертя зерен одне об одне; відрив забруднень від зерен; унесення забруднень промивним потоком.
Тривалість t та інтенсивність ω промивки. При аналізі ефективності промивки за експериментальними даними будують графіки М промивної води = f ( t , ω ). При цьому відбори проб промивної води беруть кожні 0,5 хв. з початку промивки. Промивку слід закінчувати, коли М промивної води зменшується до 10…30 мг/дм3. Це має забезпечити необхідна інтенсивність промивки ω. Дуже повільне зменшення М промивної води свідчить про недостатність ω. Але збільшення останньої може як до збільшення промивної витрати qпр, так й до можливого виносу зерен піску у жолоби. Якщо ω недостатня, а винос піску у жолоби має місце, то необхідно процес промивки вдосконалювати.
Можливі проблеми при промивці:
роздрібнення і винос піску у жолоби;
транспортування всередину ФЗ при сортуванні зерен грязьові грудки, що з’явились під час фільтрування;
погане розширення к/з шарів ФЗ, погіршення їх відмивання і поступове заростання залишковими забрудненнями;
зміщення підтримуючих шарів на початку промивки через можливий струминний характер руху промивного потоку.
Якісна промивка досягається:
використанням ефективних методів промивки;
вдосконаленням дренажно-розподільних систем фільтрів.
Таблиця 8.3. Спеціальні види промивок
Проблеми |
Р і ш е н н я |
Виникнення грязьових грудок у верхніх шарах ФЗ; Можливе зміщення підтримуючих ша- рів (є характерним при наявності дре- нажу великого опору) |
Проводиться додаткова верхня промивка затопленими струменями (рис.8.3). Параметри: ω = 3…4 л/(с·м2); H = 30…40 м. Режим: 1.Верхня промивка, t = 2…3 хв; 2.Верхня промивка + нижня промивка (послаблена) , t = 2…3 хв; 3. — ″ — (підсилена), t = 1…2 хв; 4. Нижня промивка, t = 0,5 хв |
Необхідність більш тривалої промивки окремих ділянок ФЗ |
Проводиться промивка заглибними струменями (див.рис.8.3) |
Наявність залишко- вих забруднень у к/з шарах ФЗ |
Проводиться пульсуюча промивка. Принцип: чергування за часом періодів промивки (до 1 хв.) і періодів її повного припинення (до 0,5 хв.). Реалізація: досягається встановленням на трубопроводі промивної води спеціа- льного п у л ь с а т о р а , всередині ко- рпуса якого електродвигуном з постій- ною швидкістю обертається затвор, що періодично перекриває потік. Область застосування: промивна витрата подається з водонапірної башти. Ефект: скорочується об’єм промивної води; інтенсифікується винос забруднень; збільшується брудомісткість ФЗ; подовжується T ; підвищується якість фільтрату |
Для ШФ без підтримуючих ша- рів необхідно збі- льшити брудоміст- кість, подовжити T, зменшити qпр
|
Проводять промивку з чергуванням інтенсивності за площею фільтра. Принцип: чергують за площею фільтра опір дренажу, що при промивці створює циркуляційні контури з різними вертикальними напрямками руху зерен. При цьому ФЗ перемішується по всьому об’єму і зменшується гідравлічне сортування зерен по висоті. Реалізація: досягається при дренажу трубчастому щілинному - влаштуванням дрен з різною площею щілин; Пористому полімербетонному – влашту- ванням патрубків великого і малого опо- ру на вході в дренажні канали; Ковпачковому – встановленням ковпач- ків з різним кроком. Режим: 1.Промивка із звичайною ω, t=3…4хв; 2.Промивка із послабленою ω, t=2…3хв. Область застосування: для фільтрів з одношаровою ФЗ без підтримуючих шарів. Ефект: скорочується об’єм промивної води; Збільшується брудомісткість ФЗ; Подовжується T
|
Водяна промивка не має належного ефекту |
Проводиться водоповітряна промивка. Принцип: крім води при промивці в дренажну систему підводиться стиснуте повітря, яке інтенсифікує процес тертя зерен та збільшує швидкість руху потоку промивної води. Реалізація: досягається влаштуванням додаткових комунікацій, якими стиснуте повітря від повітродувки підводиться до дренажної системи. Різновиди: а) роздільна за часом, двоступенева режим: 1. Промивка водою; 2.Продувка повітрям. переваги: не потребує спеціальної розпо- дільної системи для повітря. недоліки: менша ефективність.
б) сумісна за часом, трьохступенева режим: 1. Повітря (ω = 15…20 л/(с·м2), t = 1…2 хв.); 2. Повітря (ω = — ″ —) + вода (ω = 2,5…3 л/(с·м2)), t = 4…5 хв.; 3. Вода (ω = 5…6 л/(с·м2)), t = 4…5 хв. переваги: більш ефективна. недоліки: потребує спеціальної розподі- льної системи для повітря або реконструкції існуючої дренажної системи.
в)сумісна за часом, двоступенева Режим: 1. Повітря (ω = 15…20 л/(с·м2))+ вода (ω = 5…6 л/(с·м2)); 2. Вода (ω = 2,5…3 л/(с·м2)).
г) роздільна за часом з подачею води у попередньо насичену повітрям ФЗ Реалізація: в кінці фільтроциклу з фільтра випускається вода, внаслідок чого оголюється верхній шар ФЗ (на 0,5 Hз ). При наступній подачі промивної води повітря, що насичує ФЗ, інтенсивно відриває забруднення від зерен. Переваги: скорочується час промивки; при використанні методу для видалення осаду рихлої структури (характерної для використання як реагенту тільки Al2(SO4)3·18H2O) вдвічі зменшується qпр.
Ефект: qпр зменшується вдвічі
|
Рис.8.3. Стаціонарна система для додаткової верхньої промивки: 1 – ковпачок; 2 – ніпель; 3 – розподільна труба; 4 – підвіски до жолобів; 5 – жолоб; 6 – стінки фільтра; 7 – ФЗ