3.3.2. Расчет сорбционных фильтров

Расчет сорбционных фильтров выполняется в соответствии с рекомендациями [9]. В том случае, когда величина ХПК больше 100 мг/л, изотерма адсорбции соответствует уравнению Фрейдлиха. Максимальная и минимальная адсорбционная емкость, мг/л, определяется по формуле:

;  ,                                             (3.6)

где С_en – начальная величина ХПК, г/л; С_ех – конечная величина ХПК, мг/л; f – постоянная Фрейндлиха; n – коэффициент, зависящий от вида сорбента.

При начальной величине ХПК < 100 мг/л, максимальная адсорбционная емкость находится по уравнению Генри:

; ,                                            (3.7)

где Г – константа Генри.

Площадь сорбционных фильтров, м²,

,                                                           (3.8)

где q_w – часовой расход сточных вод, м³/ч; V – скорость фильтрования, м/ч.

Количество фильтров, шт.:

,                                                          (3.9)

где F_ads – площадь сорбционных фильтров, м²; f_ads – площадь одного фильтра, м².

Максимальная доза активного угля, г/л:

.                                                 (3.10)

Высота загрузки фильтра, м:

,                                               (3.11)

где t_ads – продолжительность работу установки до проскока, ч;  – плотность насыпная, г/л.

Продолжительность работы адсорбционных установок до проскока, определяется по формуле, ч:

,                             (3.12)

где  – порозность загрузки, см. табл. 3.1.

Объем загрузки адсорберов, м³:

.                                               (3.13)

Количество сухой массы угля в одном адсорбере, м³:

.                                                     (3.14)

Объем резервуара промывной воды из расчета на две промывки фильтра, м³:

W_p=2 W_пр b,                                                      (3.15)

где W_пр – количество воды, расходуемое на промывку одного фильтра, м³.

Подбираем параметры промывных насосов: подача, л/с, Q_н = i F; напор Н_н = 10 –12 м.

Период работы загрузки адсорбционных фильтров до ее замены определяется продолжительностью рабочего периода фильтров. Рабочий период эксплуатации фильтров зависит от количественных и качественных показателей исходной воды и адсорбционной емкости активированного угля. Согласно [10], продолжительность эксплуатации фильтров до замены загрузки составляет 1,5 – 2 года. Фактическая продолжительность работы фильтров уточняется в процессе эксплуатации станции очистки.