Фильтры

Окончательная очистка воды от взвешенных веществ происходит при пропуске воды через слой зернистого материала, песка или дру­гой фильтрующей загрузки, (рис.5).

Продолжительность фильтроцикла - это период времени, через кото­рый необходимо производить промывку песка от загрязнений обратным током воды (снизу вверх).

Рис.5.Скорый фильтр с боковым карманом:

1- сброс промывной воды; 2- отвод фильтрата; 3- подача воды на промывку; 4- подача на фильтр; 5- карман; 6- желоб; 7- ответвления трубчатого дренажа;

Продолжительность фильтроцикла, Т_ф, ч,

Т_Ф = 1000 * Г / ( v_Ф* С_вз, _от)= 1000*3/(6,5*11)=42ч,

где Г - грязеемкость песка, Г=2,5…3,5 кг/м²; V_ф =6.5м/ч - скорость фильт­рации, м/час;

С_вз,_от - содержание взвешенных веществ, поступающих на фильтр после отстойника (или после осветлителя со взвешенным слоем осадка), С_вз, _от =10…12 г/м³.

Площадь фильтров рассчитывается из условия обеспечения самих фильтров очищенной водой для их промывки. Расход промывной воды q_пр , м³/сут,

q_пр = n*Ѡ * F* /1000= 0,57*14*30*360/1000=86,184м³/сут,

где n - число промывок в сутки, n=24/Т_ф=0,57;

 - продолжительность одной промывки фильтра, с,  =5…7 мин (300…420 с) ;

F - общая площадь фильтров, м²; Ѡ - интенсивность промывки,

Ѡ =12…16 л/ (c*м²) , в зависимости от крупности зерен фильтрующей загрузки [1]. Таким образом, площадь фильтров может быть найдена из формулы

Q_п+ n* Ѡ * F* /1000 = ( 24 – n*₁ /3600) F*v_ф ,

37000+2,873 F=(24-0,19)* F*6,5

37000+2,873 F=154,76 F

37000154,76 F-2,873 F

37000=151,892 F

F=37000/151,892

F_общ=243,59

N=0.5√ F_общ =7,8≈8шт

где Q_п - полезный (заданный) расход, м³/сут; n*₁/3600 - время про­стоя фильтров в связи с промывкой; _ = 1200 с. Q_п =37000м³/сут

Площадь одного фильтра F₁=F_общ/N=243.59/8=30м²

Площадь фильтра представляет площадь квадрата, то его размеры составляют bxl=5x6м

При использовании трубчатого дренажа следует выполнять следующие условия : 0,5В* Ѡ<73;

35<73- условие выполняется.

Содержание взвешенных ве­ществ в промывной воде

С_пр = Q_сут* С_вз,от / q_пр= (37000*11)/86,184=4722,5г/м³

Обеззараживание воды

Для поддержания очистных водопроводных сооружений в надлежащем санитарном состоянии, а также для некоторого улучшения процесса коагуляции коллоидных загрязнений в самое начало сооружений вводят хлор либо хлорсодержащие реагенты. Схема хлораторной приведена на рис. 6.

Рис.6. Схема хлораторной с контейнерами:

ЖХ- жидкий хлор; ГХ- хлор-газ; ХВ1-хлорная вода на первичное хлорирование; ХВ2- на вторичное хлорирование;

ГВ - греющая вода;1-контейнер с жидким хлором; 2-весы; 3-испаритель; 4-бак для подогрева; 5-циркуляц. насос; 6-отстойник; 7-фильтр; 8-хлоратор; 9-редуктор; 10-измеритель расхода.

Для испарения хлора требуется мощность N, Вт

N = G *r.

где G - расход хлора, кг/с; r - теплота испарения хлора, r=288000 Дж/кг. Температура теплой воды - не выше 30°,

G=C₁*q₁+C₂*q₂ = 3,5*0,437+1,5*0,428=2,17г/с=2,17/1000*24*3600=187,49кг/сут, где C₁ и C₂ – дозы первичного и вторичного хлорирования, q₁- расход воды с учетом собственных нужд; q₂ – расход воды поступаемый непосредственно потребителю.

Тогда r=28800Дж/кг-теплота испарения хлора;

N=2.17*28800=62496Вт

Расход воды q =N/(p_в *С_в * Δ t)= 62496/(1000*4187*5)=0,0030м³/сут,

где р_в , С_в - плотность и теплоемкость воды, Δ t- разность темпера­тур теплой и охлаждаемой воды, Δ t = 5°. Поверхность испарения рассчитывается по формуле S = N / [K-(t_ср,в- t_CL) ]= 62496/[41(25-10)]=101,62м²,

где t_ср,в- средняя температура греющей воды; t_CL - температура, при которой производится испарение хлора (принимают t_CL =10°) ;

К - коэффициент теплопередачи, К=41 Дж/(м²*с* К⁰)