Промывка фильтровальных аппаратов (стр. 2 из 3)
Водовоздушную промывку рекомендуется применять для песчаных фильтров с системой горизонтального отвода промывной воды с пескоулавливающим желобом, образуемым двумя наклонными стенками - отбойной и водосливной (рис.12.13, В). При использовании фильтрующих загрузок из дробленых антрацита и керамзита водовоздушная промывка не допускается.
Скорость движения воды в трубопроводах, подающих и отводящих воду, назначают 1,5.2 м/с. Для удаления воздуха из трубопровода, подающего воду на промывку фильтров, располагаемого ниже кромки их желобов, необходимо предусматривать стояки - воздушники диаметром 75.150 мм.
Для промывки фильтра, особенно если его площадь велика, приходится в течение 7.9 мин подавать большое количество воды, для чего требуется установка мощных насосов и электродвигателей. Например, даже для фильтра сравнительно небольшой площади в 20 м2 при интенсивности промывки 15 л/ (с*м2) требуется подавать 20*15=300 л/с и, следовательно, устанавливать насос с подачей 1080 м3/ч с мотором мощностью 50 кВт. При наличии же промывного бака требуемое для промывки количество воды может подаваться в бак в течение сравнительно длительного времени (в зависимости от графика промывки фильтров), для чего потребуется насос значительно меньшей производительности. В этом случае можно подавать воду и от водоводов насосной станции П подъема. С другой стороны, устройство бака, располагаемого на высоте 10.15 м от уровня пола первого этажа, как правило, вызывает увеличение объема строительных работ и удорожание строительства. Поэтому вариант подачи промывки воды выбирают на основании технико-экономических расчетов с учетом ряда местных условий: возможности получения мощных насосов и электродвигателей, возможности расположения промывного бака на естественном возвышении, производительности водоочистной станции и др. Вместимость бака для промывки фильтров подсчитывают, исходя из возможности последовательной промывки двух фильтров, по формуле
(12.67)
где w - принятая интенсивность промывки фильтра, л/ (с*м2); А - площадь одного фильтра, м2; Т - продолжительность промывки фильтра, мин (см. табл.12.4).
Подачу промывного насоса определяют как произведение площади одного фильтра на принятую интенсивность промывки. Промывной насос забирает воду из резервуара чистой воды, в котором дополнительно должен предусматриваться запас воды на две последовательно проводимые промывки. Следует устанавливать два промывных насоса, из которых один резервный. Напор, развиваемый промывным насосом, или высота расположения промывного бака над уровнем отводных устройств фильтра складывается из следующих величин: суммы гидравлических сопротивлений в трубопроводе и арматуре на пути движения промывной воды; сопротивлений в распределительной системе (дренаже) фильтра; сопротивления в загрузке фильтра; разности отметок отводных устройств фильтра и дна резервуара чистой воды (учитывается только при промывке от насоса); запаса не неучтенные сопротивления, принимаемого равным 1,5.2 м. вод. ст.
Сопротивления в трубопроводах подсчитывают по таблицам, исходя из скорости движения воды 2.2,5 м/с, причем отдельно подсчитывают потери напора на местные сопротивления в тройниках, коленах, так как местные потери относительно велики по сравнению с сопротивлением в трубопроводе. Сопротивление в распределительной системе фильтра определяется при расчете этих систем (см. (12.53). Сопротивление в загрузке фильтра принимается равным высоте загрузки.
При реагентом умягчении воды или реагентом обезжелезивании наряду с обычной промывкой целесообразно применять поверхностную промывку с целью отмывки загрязнений 8 верхнем слое загрузки и экономии (до 50%) промывной воды. Ее можно производить с помощью неподвижных или вращающихся промывных труб, или труб, располагаемых непосредственно над поверхностью фильтрующей загрузки. Струи воды, выходя с большими скоростями из отверстий или насадок промывной системы, разбивают и размельчают осевшие загрязнения, облегчая удаление их из фильтра. Размытый верхней промывкой фильтрующий слой в начале промывки снизу уже не поднимается вверх монолитным пластом, а взвешивается отдельными зернами в потоке промывной воды (рис.12.15).
При вращающейся системе поверхностной промывки расходуется значительно меньшее количество промывной воды, чем при стационарной, при одинаковом качестве отмывки фильтрующего слоя. Кроме того, для изготовления вращающейся системы требуется значительно меньше труб. Однако, вращающую систему можно применять только для круглых и квадратных фильтров с размером фильтрующей площади не более 25 м2. Для прямоугольных фильтров вращающуюся систему можно использовать при условии, если их площадь делится на два квадрата по 25 м2 каждый. На прямоугольных фильтрах, не делимых на два квадрата, и на квадратных фильтрах площадью выше 25 м2 следует применять стационарную систему промывки.
Вращающаяся система состоит из подвешенной трубы, от которой в центре фильтра опускается стояк, вращающейся пяты на стойке, двух горизонтально расположенных вращающихся труб с насадками и двух растяжек, придающих системе необходимую жесткость. Пята на стояке должна располагаться примерно на уровне кромок желобов, чтобы в нее не могли попадать зерна взвешенной фильтрующей загрузки. Общая длина вращающейся трубы принимается с таким расчетом, чтобы концы труб не доходили до стенок фильтра на 200.250 мм. На каждом плече вращающейся трубы располагаются насадкитаким образом, чтобы при вращении труб струи воды, выходящие из насадок на одном плече трубы, приходились между струями, выходящими из насадок другой трубы. Расстояние между соседними насадками принимают 200.250 мм.
Рис.12.15. Системы поверхностных промывок скорых фильтров: вращающаяся (а) и стационарная (б).
1 - водораспределительная система; 2 - желоба; 3 - слой фильтрующей загрузки; 4 - вращающаяся реактивная промывная система с соплами; 5 - стационарные перфорированные трубы.
При проектировании вращающейся системы для верхней промывки следует принимать: интенсивность промывки - 0,5.0,75 л/ (с*м2); скорость движения воды в подводящих трубах - 2,5..3 м/с; напор в подводящем стояке - 0,4.0,5 МПа.
Стационарная система верхней промывки состоит из подводящих трубопроводов и ряда дырчатых труб, прокладываемых на расстоянии 6.8 см над поверхностью фильтрующей загрузки. При проектировании стационарной системы следует принимать: интенсивность промывки - 3.4 л/ (с-м2) 'у скорость движения воды в подводящих трубах - 2,5.3 м/с; скорость выхода воды из отверстий - 8.10 м/с; расстояние между дырчатыми трубами - 0,6.1,0 мм; расстояние между отверстиями (направленными вниз под углом 45° к вертикали) - 8,0..10,0 см; напор в подводящем трубопроводе - 0,3.0,4 МПа.
Распределительные системы фильтровальных аппаратов
К распределительным (дренажным) системам скорых филь - ров предъявляются следующие основные требования, равномерность распределения промывной воды по площади фильтра; равномерность сбора фильтрованной воды с площади фильтра; достаточная механическая прочность, выдерживающая массу воды и загрузки, а также давление воды при промывке фильтра; незасоряемость отверстий и щелей во время рабочего цикла и при промывке.
В настоящее время применяют следующие типы распределительных систем: из щелевых труб или щелевого ложного дна большого сопротивления, без гравийных поддерживающих слоев; трубчатый дренаж большого сопротивления, располагаемый непосредственно в загрузке фильтра; колпачковый.
СНиП 2.04.02-84 рекомендует применять распределительные системы большого сопротивления (трубчатые, колпачковые и в виде ложного дна), поскольку такие системы обеспечивают необходимую равномерность распределения промывной воды (см. рис.12.1).
Трубчатые распределительные системы - чугунные, асбес - тоцементные, пластмассовые или стальные трубы с отверстиями диаметром 10.12 мм, укладываемые параллельно на расстоянии 0,25.0,35 м друг от друга в нижних слоях гравия и присоединяемые к коллектору (трубе большего диаметра или каналу), расположенному в середине днища фильтра параллельно его длинной стороне (см. рис.12.1). От низа ответвлений до дна фильтра должно быть 8.12 см. Отверстия в трубах располагают вертикально или в шахматном порядке на расстоянии 15.20 см в нижней части под углом 45° к вертикали. Общая площадь отверстий должна составлять 0,25..0,5% площади фильтра.
В послевоенные годы разработано много новых конструкций распределительных устройств (сосунковые, пористые, сборные железобетонные и щелевые системы). Их большим достоинством является отказ от поддерживающих слоев гравия, благодаря чему уменьшаются высота и, следовательно, стоимость фильтра; кроме того, устраняется опасность неравномерного распределения воды из-за смещения поддерживающих слоев при промывке.
Щелевое распределительное устройство представляет собой систему труб со щелями или ложное щелевое дно. Ширина щелей должна быть на 0,1 мм меньше размера самой мелкой фракции загрузки. Для трубчатого щелевого дренажа следует применять трубы из нержавеющей стали, либо полиэтилена серии С или Т. Щели располагают равномерно поперек оси и по периметру трубы не менее чем в два ряда на расстоянии не менее 20 мм друг от друга. Общая площадь щелей - 1,5.2% площади фильтра.