4.2 Обладнання основних споруд очистки природних вод

До складу основних споруджень входять барабанні сітки й мікрофільтри, змішувачі, камери пластівцеутворення, відстійники, освітлювачі зі зваженим шаром осаду, фільтри напірні, контактні освітлювачі в тім або іншім сполученні залежно від прийнятої технології.

Основні споруди є в буквальному значенні спорудами й механізації робіт не вимагають, за винятком мікрофільтрів і барабанних сіток.

4.2.1 Мікрофільтри і та барабанні сітки (МФ і БС) є однотипними сітчастими установками, що представляють собою барабанний фільтр, поміщений у прямокутний залізобетонний резервуар. Відрізняються вони в основному розміром комірок: для МФ35...40 мкм; для БС300…500мкм.

Мікрофільтри застосовують для затримки планктонів і грубої суспензії. Барабанні сітки - для затримки відносно великого сміття, особливо волокнистого характеру.

МФ (рис. 4.13) складається з барабана 1 зі знімними фільтруючими елементами, що може обертатися на осі, утвореній вхідним патрубком 2 і трубопроводом для відводу промивної води 3. На останньому кріпляться лійки 4 для збору змиваних забруднень. Фільтр обладнаний промивним пристроєм 5 з електрифікованою засувкою 7, закритим огородженням із оргскла 6. Обертання барабана здійснюється за допомогою електропривода 8, що складається з електродвигуна, редуктора, шестірні й зубчастого вінця, закріпленого на барабані. Вимикання фільтра з роботи здійснюється за допомогою затвора 9.

Робота МФ і БС автоматизована. У процесі фільтрації вода через вхідний патрубок надходить усередину барабана, проціджується через сітку й попадає в камеру 10, звідки через водозливні отвори 11 відводиться в канал 12. У міру забруднення сітчастого полотна росте його опір і відповідно різниця рівнів води до й після сітки. При досягненні заданої величини втрат напору (зазвичай 0,15-0,20 м) за допомогою поплавкового реле автоматично включається промивання сітки. При цьому спочатку відкривається засувка 7 на трубопроводі подачі води, а потім включається привод обертання барабана. Змиті забруднення збираються лійками 4 і відводяться по трубі 3 у стік. Під час промивання процес фільтрації не припиняється.

Продуктивність МФ визначається з розрахунку 10— 25 л/с на 1м² корисній площі фільтра, зануреної у воду. Витрата на промивання становить до 2% кількості профільтрованої води. Промивний пристрій розраховується на подачу води в кількості, рівній 5% від продуктивності фільтра. Тиск води в промивному пристрої має бути 0,15—0,2 МПа (1,5—2,0 кгс/см²). Окружна швидкість обертання барабана МФ не повинна перевищувати 0,1-0,3 м/с.

Воронезьким заводом «Водомашоборудование» випускається ряд типорозмірів МФ і БС із діаметром барабана 1,5 і 3,0 м, продуктивністю: МФ 7—40 м³/доб., БС 20— 100 м³/доб.

4.2.2 Регулятори швидкості фільтрування. Призначені для підтримки постійної швидкості фільтрування води на відкритих і напірних фільтрах, а також для забезпечення автоматичного рівномірного розподілу води між фільтрами. Регулятори знижують високі швидкості води після промивання фільтрів, а також забезпечують плавну зміну швидкості фільтрування до заданої величини при введенні фільтра в роботу після його зупинки на промивання або ремонт, а також при зміні заданої швидкості фільтрування. Плавна зміна швидкості фільтрування не приводить до проскакування забруднень і підвищення мутності фільтрату. При збільшенні втрат напору у фільтруючому шарі в міру його забруднення регулювальний орган (дросельний клапан, засувка) відкривається з таким розрахунком, щоб сума втрат напору в системі фільтр - трубопровід фільтрованої води була постійна під час усього фільтроциклу. Повне відкриття регулювального органа є сигналом для вимикання фільтра на промивання. За принципом роботи регулятори швидкості фільтрування поділяються на регулятори прямої й непрямої дії. У регуляторах прямої дії зусилля, необхідне для зміни ступеня відкриття регулювального органа, створюється внаслідок зміни регулюючого параметра (витрати, рівня), а в регуляторах непрямої дії це зусилля створюється за допомогою додаткового джерела енергії - тиску води або електрики.

Найпростішим регулятором швидкості фільтрування може слугувати звичайна ручна засувка. Однак ручне регулювання швидкості фільтрування є досить недосконалим. На сучасних фільтрувальних станціях застосовують автоматичні регулятори швидкості фільтрування.

Регулятор швидкості фільтрування поплавковий дросельний прямої дії (рис. 4.14) найпростішої конструкції застосовується для автоматичного регулювання швидкості фільтрування на станціях невеликої пропускної спроможності при діаметрі трубопроводу фільтрованої води 100…250 мм.

Принцип дії поплавкового регулятора полягає в зміні ступеня відкриття дросельного клапана 1, пов'язаного системою тяг 2 і 3 із поплавцем 4, залежно від рівня води над фільтруючим шаром. Рівень води у свою чергу залежить від гідравлічного опору шару й тем вище, чим більш забруднений шар.

Регулятор швидкості фільтрування електричний (рис. 4.15) належить до регуляторів непрямої дії й застосовується на станціях середньої й великої пропускної спроможності. Електричний регулятор складається із чутливого елемента, у якості якого використається сопло Вентурі або діафрагма 1, перетворювача-дифманометра 2, вторинного регулюючого приладу 3, підсилювача 4, електродвигуна 5 і регулювального органа 6 (затвора).

Принцип дії регулятора полягає в наступному. Перепад тиску в пристрої, що звужує, установленому на трубопроводі фільтрованої води 7, перетворюється в індукційному дифманометрі в електричний сигнал, що подається на вторинний прилад 3, який має позиційний трьохконтактний регулюючий пристрій із покажчиком завдання. При досягненні граничних значень величини витрати, установлених контактами вторинного приладу, останній через підсилювач подає команду на електропривод регулювального органа, що, змінюючи ступінь відкриття, зменшує (збільшує) втрату напору в трубопроводі фільтрованої води для того, щоб сума втрат напору у фільтрі була постійною. У якості підсилювача служать проміжні реле й реверсивний магнітний пускач.

Трубопровід фільтрованої води повинен мати прямі ділянки до й після пристроїв, що звужують, довжиною не менш відповідно 2D і 5D, тому пристрій, що звужує, установлюється перед регулювальним органом.