8801

3

4

ВВЕДЕНИЕ

В современных технологических схемах подготовки воды питьевого качества из поверхностных источников водоснабжения необходимо предусматривать предварительную обработку воды. Для этого применяют комплекс сооружений, включающий сетчатые барабанные фильтры, входную камеру и смеситель. Эти сооружения входного чаще всего компонуются в виде единого блока. Они должны обеспечить смешение и временной контакт воды с реагентами, выделение из воды воздуха, требуемый напор воды и защиту распределительных систем основных сооружений от засорения. На станциях контактного осветления воды применение блока входных устройств является обязательным.

1.ВЫБОР ТИПА СЕТЧАТЫХ БАРАБАННЫХ ФИЛЬТРОВ

На станциях водоподготовки применяют два типа сетчатых барабанных фильтров для механической очистки воды поверхностных источников:

•барабанные сетки - для удаления из воды крупных плавающих примесей;

•микрофильтры - для удаления из воды крупных плавающих примесей и планктона.

Конструктивное отличие барабанных сеток от микрофильтров состоит лишь в том, что фильтрующее полотно барабанных сеток имеет ячейки от 0,3x0,3 мм до 0,5x0,5 мм, а фильтрующее полотно микрофильтров имеет ячейки от 35x35 мкм до 40x40 мкм.

Микрофильтры применяются в том случае, если в воде поверхностного источника среднемесячное содержание планктона больше 1000 кл/мл и продолжительность «цветения» воды более 1-го месяца в году. В остальных случаях применяются барабанные сетки.

2. РАСЧЁТНАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ВХОДНЫХ УСТРОЙСТВ

Расчётная производительность входных устройств определяется с учётом расхода воды на промывку сетчатых барабанных фильтров.

Расход воды на промывку барабанных сеток (БСМ) принимается в размере 0,5% , а на промывку микрофильтров (МФМ) - 1,5% от полной производительности станции осветления воды [1].

Полная производительность станции осветления воды определяется с учетом расхода воды на собственные нужды. Для предварительных расчетов расход воды на собственные нужды принимается 3,0...4,0% от полезной производительности станции осветления при повторном использовании промывных вод и 10... 14% - без повторного использования промывных вод [I].

Расчетная производительность входных устройств определяется по выражению, м3/сут

6

торых приведены в табл. 2 [2].

Количество рабочих сетчатых барабанных фильтров (агрегатов) определяется по выражению:

Сетчатые барабанные фильтры устанавливаются в открытых прямоугольных в плане камерах (ваннах) так, что они погружаются в воду примерно на (0,7...0,8) диаметра барабана. Меньшее погружение принимается для диаметров барабана равных 1,5 м, большее - для диаметров барабана 3,0 м [3]. Фактическая площадь фильтрования сетчатых барабанных фильтров должна приниматься по табл. 2.

Типоразмер сетчатых барабанных фильтров принимается так, чтобы количество рабочих агрегатов было по возможности минимальное.

Для станций осветления малой производительности следует применять сетчатые барабанные фильтры диаметром 1,5 м.

К рабочим сетчатым барабанным фильтрам принимаются резервные [1]:

1- при Nсбф = 1...5;

2- при Nсбф = 6...10;

3- при Nсбф >11.

7

Типоразмер БСМ 1,5 х 3,7 или МФМ 1,5 x 3,7 означает:

первые 2 буквы - барабанная сетка (БС) или микрофильтр (МФ); третья буква - модернизированные; первая цифра - диаметр барабана, м; вторая цифра -длина барабана, м.

Интенсивность фильтрования воды через рабочую сетку определяется по выражению, л/(с х м2)

где Σfc - суммарная площадь фильтрования рабочих сетчатых барабанных фильтров, м2.

Интенсивность фильтрования должна находиться в пределах:

•для барабанных сеток 25...60 л/(с х м2) [4];

•для микрофильтров 10.. .25 л/(с х м2) [3].

Пример 2.

Определить количество барабанных сеток и интенсивность фильтрования для условий примера 1 (см п. 2).

Решение.

1. Принимаем по табл. 2 барабанные сетки типа БСМ 1,5 x 2,6 с производительностью Qm =1100 м3/ч.

2. Количество рабочих барабанных сеток по (4):

Nсбф = 1505/1100 = 1,4 шт.

К установке принимаем 2 рабочие барабанные сетки и 1 резервную. 3.Интенсивность фильтрования воды через сетку по (5):

Vф = 418/11,2 = 37,32 л/(с х м2).

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ КАМЕР И КАНАЛОВ ДЛЯ СЕТЧАТЫХ БАРАБАННЫХ ФИЛЬТРОВ

Для удобства монтажа и эксплуатации барабанных сеток расстояния от внутренних поверхностей камер до барабана рекомендуется принимать следующие [3]:

•от торцовых стенок камеры до подшипников а = (0,8... 1,0) м;

•от боковых стенок камеры до сеток барабана b = (0,5,. .0,7) м;

hб - потери напора в сетчатом барабанном фильтре, м;

hсmp - превышение строительного борта над уровнем воды, м, принимается

8

0,5 м.

Потери напора в сетчатом барабанном фильтре hб принимаются [3, 4]:

•для барабанных сеток 0,1...0,15 м;

•для микрофильтров 0,05... 0,1 м.

Высота каналов для отвода воды определяется по выражению

Нк.отв = (0,7...0,8) *D6+ с + hсл, (9)

где hсл - высота слоя воды на гребне водослива, м, определяется по формуле

где q - расход воды через водослив от сетчатого барабанного фильтра, м3/с; т - коэффициент расхода воды через водослив, принимается 0,35 [5];

b - длина водослива, принимаемая равной длине LK или ширине Вк камеры (ванны), в зависимости от расположения каналов для отвода воды, м.

Пример 3.

Определить размерь/ камер (ванн) и каналов для барабанных сеток, принятых в

3.Высота камеры (ванны) по (8) Нк = 0,7 x 1,5+0,5+0,2+0,5 = 2,25 4. Ширина каналов для подвода и отвода воды принимается 1,0 м.

5. Высота каналов для подвода воды равна Нк под = Нк = 2,25 м

6.Высота слоя боды на гребне водослива при bсл = Вк = 2,8 м по (10) hсл = [(0,2092 / (19,62 х 2,82 х 0,352) ]0,34 = 0,132 м

7.Высота стенки водослива каналов отводящих воду по (9)

Нк отв = 0,7 x 1,5 + 0,5 - 0,132 = 1,42 м

5. КОМПОНОВКА ВХОДНЫХ УСТРОЙСТВ

Компоновка входных устройств как единого блока может быть решена по различным вариантам. При этом следует учесть, что сетчатые барабанные фильтры размещаются над входной камерой. Входная камера должна иметь не менее двух отделений. Количество смесителей (секций) тоже должно быть не менее двух [1]. Смесители могут размещаться внутри входной камеры или за ее пределами. Если смесители размещаются внутри входной камеры, то соединение их с отделениями входной камеры осуществляется через проём в днище смесителей. При размещении смесителей за пределами входной камеры, - трубопроводами. Ниже приводится 4 варианта компоновки входных устройств с барабанными сетками типоразмера БСМ 1,5x2,8, принятыми в примере 2.

9

Стены входных устройств выполняются из монолитного железобетона. Толщина наружных стен принимается 0,3...0,4 м, каналов - 0,2 м, днища камер сетчатых барабанных фильтров - 0,3 м. Для всех вариантов компоновки входных устройств, приняты одинаковые размеры в плане:

•камер (ванн) для размещения БСМ 1,5x2,8 - 3,0 х 4,8 м (в осях), а в чистоте

2,8 х 4,6 м;

•каналов для подвода воды к барабанным сеткам - 1,2 х 3,0 м (в осях), а в чистоте - 1,0 х 2,8 м;

•входной камеры 11,4 х 6,0 м (в осях), а в чистоте -11,0 х 5,5 м;

•ширина каналов для отвода воды из камер барабанных сеток - 1,2

м(в осях), а в чистоте 1,0 м. Длина их принимается в зависимости от компоновки.

Вариант 1 Вода поверхностного источника, подаваемая на станцию ос-

ветления, направляется на барабанные сетки. После барабанных сеток вода поступает в ванны, а затем через водосливы в отводящие каналы и далее по трубопроводам направляется в каждое отделение входной камеры. Перед поступлением воды в отделения входной камеры предусматривается ввод в обрабатываемую воду хлорсодержащего реагента.

Рис. 1. План размещения сетчатых барабанных фильтров БСМ 1,5x2,8, каналов и смесителей (для варианта 1)

10

Рис. 2. План отделений входной камеры (для варианта I)

Контакт хлорсодержащего реагента с обрабатываемой водой осуществляется в перегородчатых отделениях входной камеры с горизонтальным движением потока воды. Из каждого отделения входной камеры вода поступает в смесители, которые пристроены к камерам барабанных сеток. При поступлении воды в смеситель вводится раствор коагулянта.

Рис. 3. План размещения сетчатых барабанных фильтров БСМ 1,5x2,8, каналов и смесителей (для варианта 2)