Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Kon (1) правка Курсовой Водоподготовка на 4000м...doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.03.2020
Размер:
11.87 Mб
Скачать

5.Скорые фильтры

Скорые фильтры могут использоваться для задержания как взвешенных (при осветлении воды), так и растворенных веществ (при обезжелезивании подземных вод). В первом случае в качестве фильтрующей загрузки следует использовать зернистые материалы с размером зерен в пределах 0,5 – 2,0 мм (кварцевый песок, дробленый керамзит, антрацит), во втором – можно применять, кроме того более крупнозернистые материалы (недробленый керамзит, колотый гранитный щебень) с размером фракций до 5-10 мм.

Фильтры рассчитываются на работу при нормальном и форсированном режиме (один и более фильтров в ремонте). Тип фильтра (или загрузки, крупность зерен и высота слоя) и соответствующая скорость фильтрования при нормальном режиме принимается по таблице 10.1[3] в зависимости от выбранной схемы очистки воды.

Общая площадь фильтрования F,м2, определяется по формуле:

F=Q/(T*н-3,6*n**t1-n*t2*н),

где Q – расчетная производительность станции, м3/сут;

T – продолжительность работы станции в течение суток, ч;

н – расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, м/ч (принимается по таблице 10.1[3]);

n – число промывок каждого фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации (принимается 2);

 - интенсивность промывки фильтра, л/с*м2 (принимается по таблице 10.1[3]);

t1 – продолжительность промывки, ч(принимается по таблице 10.1[3]);

t2 – время простоя фильтра в связи с промывкой, принимается при водной промывке 0,33 ч.

Таблица 5.1. – Технологические параметры фильтров.

Тип фильтра

Характеристика фильтрующего слоя

Скорость фильтрования

Интенсивность водяной промывки, л/с*м2

Продолжительность промывки t1, мин

Относительное расширение, l, %

размеры зерен, dЗ, мм

высота слоя, HЗ, м

при нормальном режиме,Н, м/ч

при форсированном режиме, Ф, м/ч

Однослойные песчаные фильтры

0,5 – 1,2

0,7 –0,8

5 - 6

6 – 7,5

12 - 14

6 - 5

45

F=4140/(24*5-3,6*2*12*0,1-2*0,33*5)=38,3 м2

Число промывок n зависит от продолжительности фильтроцикла (т.е. времени работы фильтра между промывками), которая принимается при нормальном режиме 8 – 10 часов.

Количество фильтров на станциях производительностью более 1600 м2/сут должна быть не менее 4. На станциях меньшей производительности допускается принимать меньшее количество фильтров. Ориентировочно количество фильтров может быть вычислено по формуле:

N=F/F1, шт,

где F1 – площадь одного фильтра. Принимается типовая ячейка фильтра с размерами в осях 4,523; в свету 2,14,3 м2.

N=38,3/2,1х4,3 = 38,3/9,03 =4,25 шт.

Скорость фильтрования при форсированном режиме ф, м/ч, определяется по формуле:

ф=н*[N/(N-N1)], м/ч,

где N1 – количество фильтров, находящихся в ремонте (при количестве фильтров на станции до 20 N1=1, при количестве фильтров на станции >20 N1=2),

н – скорость фильтрования при нормальном режиме, равная 5м/ч.

ф=5*[5/(5-1)]=6,25, м/ч.

Если вычисленное значение ф будет больше допустимого, то следует принять меньшее значение н и сделать соответствующий пересчет. Т. к. полученное значение ф меньше допустимого, то принимаем это значение и пересчет делать не нужно.

При числе фильтров менее шести и режиме работы их с постоянной скоростью фильтрования над принятым уровнем воды в фильтрах следует предусматривать дополнительную высоту слоя воды Ндоп, м, необходимую для приема воды при выключении фильтра на промывку:

Ндоп = W/F, м,

где ∑F – суммарная площадь сооружений, в которых происходит накопление воды, м2;

W – объем воды, накапливающийся за время простоя промывного фильтра:

W = F1*н* t2 = 9,03*5*0,33 = 14,9 м2;

Ндоп = 14,9/5*9,03 = 0,3 , м,

Полная высота фильтра Hф, м, определяется по формуле:

Hф=Hдр+Hз+Hвстр,

где Hдр – высота дренажного слоя, м;

Hз – принятая по табл. 10.1[3] высота фильтрующего слоя, м;

Hв – высота слоя воды над загрузкой, не менее 2 м;

Нстр – превышение строительной высоты фильтра над уровнем воды, не менее 0,5 м.

Hф=0,3+0,7+2+0,5=3,5, м.

Дренажная система фильтра, предназначенная для сбора фильтрата, а также для подачи промывной воды при промывке, рассчитывается по промывному расходу, qпром, л/с, который определяется по формуле:

qпром=*F1

qпром=12*9,03 = 108,36 л/с или 390 м3/ч.

Количество желобов для сбора и отведения промывной воды определяется из условия, что расстояния между осями соседних желобов не превышает 2,2 м. Для скорых фильтров количество желобов равно nж=B1/2.2.Полученное значение округляется в сторону увеличения. Расход промывной воды, приходящийся на один желоб, qж=qпром/nж. Ширина желоба B, м, определяется по формуле:

B=K*5q2ж/(1,57+a)3 ,

где qж – расход по желобу, м3/с;

K – коэффициент, принимаемый равным для желобов с полукруглым сечением – 2, для пятиугольных желобов – 2,1;

a – отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины, принимаемое в пределах 1 – 1,5.

nж=4,5/2,2=2,052;

qж=108,36/6=54,18

B=2*5(0,54)2/(1,57+1)3=0,35 м.

После определения ширины желоба B и по принятому отношению высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины определяют его полную высоту.

Расстояние от верхней кромки желобов до поверхности фильтрующей загрузки вычисляется по формуле:

hж=(Hз*l)/100+0.3, м,

где l – относительное расширение фильтрующей загрузки при промывке в %, принимаемо по таблице 10.1[3].

hж=(0,7*45)/100+0,3=0,615, м.

Если hж получиться меньше, чем полная высота желоба с учетом толщины стенок, то hж конструктивно принимается на 5 см больше его полной высоты.

Верх желоба проектируется строго горизонтальным, дно – с уклоном в сторону сборного канала (кармана).

Расстояние от дна желоба до дна кармана, Hкан, м, определяется по формуле:

Hкан=1,73*3[q2кан/(g*A2)]+0.2,

где qкан – расход воды по каналу, равный qпром, м3/с;

А – ширина канала, принимаемая не менее 0,7.

Hкан=1,73*3[(0,10836)2/(9,81*(1)2)]+0,2=0,38 м

Промывка фильтров осуществляется чистой водой с помощью специальных насосов или из водонапорной башни. При использовании насосов забор воды осуществляется из РЧВ или из отводящего коллектора фильтрованной воды. Принимаем 1 рабочих насос и 1 резервный марки 1Д500-63Б со следующими параметрами: подача = 400 м3/ч; напор = 44м; частота вращения рабочего колеса = 1500 об/мин; мощность насоса = 110 кВт; вес: насоса = 570кг, агрегата = 1450 кг; размеры: L = 2320мм, В = 890мм, Н = 955мм, dвх = 250мм, dвых = 150мм.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]