Мехочистка

81

производится так же по трубопроводу, его диаметр рассчитывается по указанной формуле, но при условии безнапорного движения воды в нем.

6. Фильтры с зернистой и плавающей загрузкой

Фильтры используются на стадии глубокой очистки сточных вод. При этом каждый тип фильтра имеет свою основную область применения, а именно:

-однослойные, двухслойные и двухступенчатые фильтры с песчаной загрузкой – доочистка сточных вод практически после любых видов очистки;

-фильтры с восходящим потоком сточных вод – доочистка биохимически очищенных стоков;

-каркасно-засыпные фильтры – доочистка биохимически очищенных вод и установки денитрификации;

-фильтры с плавающей загрузкой из вспененного полистирола – доочистка механически и биохимически очищенных сточных вод;

-фильтры с пенополиуретановой загрузкой – доочистка биохимически очищенных сточных вод;

-напорные сверхскоростные фильтры – доочистка промышленных сточных вод в системах повторного и оборотного водообеспечения;

-фильтры Оксипор – доочистка биохимически очищенных сточных вод на станциях производительностью до 25000 м3/сут;

-напорные намывные фильтры – доочистка биохимически очищенных сточных вод при небольших расходах.

82

При доочистке биохимически очищенных сточных вод в фильтрах протекают два процесса:

-задержание в фильтрующей загрузки суспензированных частиц, выносимых из вторичных отстойников;

-минерализация растворенных в воде органических веществ накапливающимися в загрузке фильтров

микроорганизмами активного ила.

В общем случае необходимая площадь фильтров, м2,

FФ =		KQ				, (71)
	Tv	−3,6n (W t +W t	+W t	) −nv t	4
	Ф	1 1 2 2	2 3	Ф

где: К – коэффициент неравномерности подачи сточных вод; Q – суточный расход сточных вод, м3/сут.

Т – продолжительность работы фильтров в течении суток, ч; n – количество промывки каждого фильтра в сутки;

W1 ,W2,W3 - интенсивность подачи воды, соответственно, на первом, втором и третьем этапах промывки фильтров, л/ (с.м2); t1, t2, t3 – продолжительности, соответственно, первого, второго и третьего этапов промывки фильтров, ч;

t4 – продолжительность простая фильтра из-за промывки, ч.

83

6.1. Однослойные фильтры с мелкозернистой песчаной загрузкой

Они относятся к фильтрам с нисходящим потоком сточной воды (рис.14). Очищаемый сток подводится к фильтру по водораспределительному каналу, а его отвод осуществляется по трубчатой дренажной системе. Промывка фильтров предусматривается одноэтапной. Для подачи промывной используется дренажная система. Эта вода отводится по лоткам в карман, из которого по трубопроводу она подается в резервуар загрязненной воды.

Исходя из вышесказанного, формула (71), используемая для определения необходимой площади фильтрования, принимает вид:

FФ =				К Q				. (72)
	T v	Ф	−36	n W	t	− n v	t
				1	1		Ф U

Значение скорости фильтрования (vФ) при рабочем (нормальном) режиме принимается в зависимости от крупности фильтрующей загрузки по табл. 15, интенсивность (W1) и продолжительность (t1) промывки – по табл.16, а время простоя фильтра из-за промывки (t4) – равным 0,33 ч.

Количество промывок фильтра

n =	24	,	(73)
	t
	ф

84

где tФ – продолжительность фильтроцикла при рабочем (нормальном) режиме, tФ = 8…12 ч.

Общее число фильтров:

N = 0,5 FФ .

(74)

Скорость фильтрования в форсированном режиме, м/ч,

N
v'Ф = vФ N − N P	,	(75)

здесь Np – число фильтров находящихся в ремонте, принимаемая по табл. 17.

Примечание: Рассчитанная по формуле (75) скорость фильтрования в форсированном режиме должна находится в пределах, указанных в табл.15.

Площадь одного фильтра, м2,

F	=	FФ	.	(76)
1		N

Ширина фильтра, м,

В =	F1 ,	(77)
	KL

где КL = 1,0…1,5.

	А	85
	L	dK				A-A
							h4
						bЛ
							hл
		dTp		Н	НЛ	h”Л	h3
						h'Л
Б	bП	ВЛ	Б	Н'			h2
		dд
		bK			dД		h1
							l0
	l	Б-Б				B
	А
	НК				hK
	hKB
					∆h
					hKB
		LФ
		Рис. 14. Однослойный фильтр

86

Таблица 15

Основные расчетные характеристики фильтров с мелкозернистой песчаной загрузкой

		Характеристика фильтрующего слоя				Скорость	Скорость
		Гранулометрический состав
						фильтрования
	Мини	Макси					фильтрования в
						в рабочем
	мальный	мальный	Эквивалентный		Высота		форсированном
				Коэффициент		(нормальном)
	диаметр	диаметр	диаметр зерен		слоя h1, мм.		режиме, v'Ф,
	зерен	зерен	dЭ, мм.	неоднородности		режиме vФ,	м/ч.
						м/ч.
	dmin, мм.	dmax, мм.
			0,7…0,8
	0,5	1,25		2,0…2,2	700	5,6…6,0	6,0…7,5
	0,7	1,6	0,8…1,0	1,8…2,0	1200…1300	7,0…8,0	8,0…10,0
	0,8	2,0	1,0…1,2	1,5…1,7	1800…2000	8,0…10,0	10,0…12,0

87

Таблица 16

Характеристика режимов промывки фильтров с мелкозернистой песчаной загрузкой

Эквивалентный диаметр		Относительное	Интенсивность промывки		Продолжительность
зерен фильтрующей		расширение загрузки при
			фильтров W1, л / (с.м2)		промывки фильтров t1, мин.
загрузки dэ , мм		промывке, %
0,7…0,8		45	12…14		5…6
0,8…1,0		30	14…16
1,0…1,2		25	16…18
					Таблица 17
		Число фильтров, находящихся в ремонте
Общее число фильтров			Число фильтров в ремонте
	До 20			1
Более 20				2

88

Длина рабочей части фильтра, м,

LФ = KL B.

(78)

Диаметр подводящего трубопровода DTp определяется по формуле (53). Ширина водораспределительного канала, м,

		ВК	= КВDTp ,			(79)
	здесь КВ = 1,1…1,25.
	Глубина воды	в	водораспределительном			канале
	(в подводящем канале), м,
	H KB	= hПВ =		q	,	(80)
				3600ВK vK

где vK - скорость движения воды в канале, vK = 0,8…1,2 м/с. Глубины водораспределительного и подводящего каналов, м,

НК = НКВ + h4 ,	(81)
hП = hПВ + h4 ,	(82)

здесь h4 – высота борта (резервная высота), принимаемая не менее

0,5 м.

Ширина подводящего канала, м,

89

	bП =	q	.	(83)
		3600NhПВvK

Расчет дренажной системы фильтра в данном случае следует производить по расходу промывной воды, так как эта система выполняет роль распределительной системы указанной воды.

Расход промывной воды, м3/с,

	q	ПР	=	F1 W1	.	(84)
				1000

Диаметр коллектора дренажной системы, м,

dД =	4qПР ,	(85)
	πvД

где vд – скорость движения промывной воды в начале коллектора, vд = 1,0…1,2 м/с.

Количество ответвлений дренажной системы:

N	0	=	2LФ	,	(86)
			l

здесь l – расстояние между ответвлениями, l = 0,25…0,35 м.

90

Диаметр ответвлений, м,

d	0	=	4qПР ,	(87)
			πN0v0

где v0 – скорость движения промывной воды в начале ответвлений, v0=1,8…2,0 м/с.

Длина ответвлений, м,

	l0 = 0,9	B − d Д	.	(88)
		2

Количество отверстий на ответвлении:

n	=	l0	,	(89)
OTB		lOTB

здесь lOTB – расстояние между осями отверстий, lOTB = 0,2…0,3 м. Отверстия на ответвлениях принимаются диаметром 10…12

мм и располагаются в шахматном порядке по углом 450 к вертикальной оси.

Общая высота поддерживающих слоев, м,

nСЛ
h1 = ∑hiСЛ ,	(90)
iСЛ =1