1.1.6.1.1.6 Выбор оптимальных технологических параметров

Систематизация результатов технологических исследований позволяет определить технологические параметры очистки подземных вод скважины.

В качестве фильтрующего материала фильтров рекомендуется использовать двухслойную загрузку:

• нижний слой Cullsan, с крупностью зерен 0,6-0,8 мм;

• верхний слой Cullcite, с крупностью зерен 0,8-2,0 мм.

Рабочая скорость фильтрации – 14 м/ч.

Согласно «Правилам технической эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения населенных мест» промывку загрузки производят один раз в двое суток. Таким образом, фильтроцикл составляет 48 часов.

Аэрация исходной воды осуществляется при помощи компрессора с подачей воздуха в количестве до 20% по отношению к расходу воды. Смешение воды с воздухом целесообразно осуществлять в статическом смесителе (миксере).

Промывку можно осуществлять как очищенной, так и исходной водой в следующем режиме:

• обратная промывка водой в течение 8 минут;

• период отстоя (успокоения) – 2 минут;

• сброс первых порций фильтрата (прямая промывка) в течение 3-5 минут.

Дезинфекция фильтрующей загрузки может осуществляться во время цикла обратной промывки или при отключении фильтра (определяется в ходе пуско-наладочных работ).

Эксплуатация сооружений по очистке воды осуществляется на основе регламента работы фильтров и с учетом «Правил технической эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения населенных мест».

В ходе исследований проверялась работа фильтра Culligan. Следует

отметить легкость управления, как рабочим режимом, так и режимом промывки. В целом фильтр, гидравлическая система и блок управления фильтра работали четко, без сбоев и нареканий.

Фильтрующая загрузка и технологические параметры процесса фильтрации подобраны с учетом конструктивных особенностей фильтров Hi-Flo 9 UF: дренажная система имеет конструкцию, предотвращающую вынос данных размеров зерен загрузки; высота фильтра соответствует высоте слоев фильтрующей загрузки с учетом свободного пространства, рассчитанного в соответствии со степенью расширения фильтрующего материала при промывке.

Управление работой фильтров осуществляется в автоматическом режиме, позволяющем контролировать процесс очистки подземных вод в целом.

Анализ и обобщение результатов технологических исследований по пробному обезжелезиванию подземных вод на объекте: «Водозабор «Лесное» г. Белоозерска» позволяет отметить следующее:

1. Подземные воды водозабора по своему качеству не соответствуют требованиям СанПиН 10-124 РБ99 по железу общему (до 1,1 мг/дм³) и цветности (до 38 град);

2. Технологические исследования осуществлялись на воде из скважины;

3. Показатели качества исходной воды удовлетворяют требованиям применения метода упрощенной аэрации с последующим фильтрованием для очистки подземных вод;

4. В исходной воде не было обнаружено марганца, то целесообразно использовать двухслойную загрузку. Фильтрация будет осуществляться на двухслойной загрузке, состоящей из нижнего слоя Cullsan с размером зерен 0,6-0,8мм (оригинальная загрузка, подготовленная на основе специально подобранного кварцевого песка) и верхнего слоя Cullcite с размером зерен 0,8-2,0мм (оригинальная загрузка, подготовленная на основе специального вида антрацита);

5. Рабочая скорость фильтрации – 14 м/ч;

6. Продолжительность фильтроцикла – 24-48 часов;

7. Аэрация исходной воды воздухом при помощи компрессора в количестве до 20% по отношению к расходу воды при смешении в статическом миксере, позволяет достичь достаточной степени насыщения исходной воды кислородом, частично удалить свободную углекислоту и создать необходимые условия для процесса обезжелезивания;

8. При необходимости снизить цветность менее 17 град желательно добавлять в воду реагент (коагулянт);

9. В очищенной воде концентрация железа составила: Fе_общ=0,08-0,09 мг/дм³;

10. По всем наблюдаемым показателям очищенная вода соответствует требованиям СанПиН 10-124 РБ99.

11. Промывка фильтра осуществлялась исходной водой. Переход на процесс промывки происходит автоматически, в зависимости от заданной программы через блок управления в следующем режиме:

• промывка воды восходящим потоком (обратная промывка) с интенсивностью 9,8 л/с∙м² для трехслойной загрузки, продолжительностью 8 минут;

• период успокоения – 2 минут;

• сброс первых порций фильтрата (прямая промывка) со скоростью фильтрации 20 м/ч в течение 3-5 минут.

Техническая эксплуатация фильтра Culligan с применением технологических параметров, изучение технологической и технической литературы по работе данных фильтров позволяет отметить конструктивные особенности и преимущества использования данного оборудования:

• максимальная потеря напора на фильтре – не более 0,8атм.;

• использование оригинальной многослойной загрузки Culligan;

• автоматическое поддержание заданной производительности фильтрования;

• автоматическое поддержание интенсивности промывки благодаря оригинальным мембранам flow-control;

• автоматическое управление гидравлическими клапанами благодаря оригинальному пилотному устройству РLF Culligan;

• обеспечение прямой и обратной промывок;

• двустороннее износостойкое, антикоррозийное покрытие корпуса фильтров;

• оригинальные гидравлические клапаны Culligan, не менее 5-ти на одном фильтре;

• оригинальная дренажная система, представляющая собой полусферу с расположенными на ней соплами Culligan;

• количество воды, используемое для промывки – не более 3% от количества очищенной воды;

• система управления без применения электро- и пневмосистем;

• оригинальная система защиты Culligan от вымывания загрузки в канализацию;

• отсутствие употребления воздуходувок для разрыхления загрузки перед промывкой;

• оригинальная система Culligan, обеспечивающая дополнительную водоподготовку для работы гидравлической системы управления;

• оригинальный мультимедийный поддерживающий слой Culligan;

• оригинальная система поддерживающих «ног» Culligan;

• управляющая система РLF Culligan со следующими рабочими циклами:

• ручная промывка;

• промывка по времени;

• настройка насоса;

• промывка по объему;

• дезинфекция стоков;

• дистанционная промывка;

• промывка по качеству;

• клапаны выполнены из чугуна и покрыты эпоксидным слоем;

• фланцы по стандарту UNI 2278 (DIN 2576).

Проверочный расчет фильтров обезжелезивания:

1) Общая площадь фильтров:

(1.11)

где Q_сут – полезная производительность станции, м³/сут;

T_ст – продолжительность работы станции в течение суток, Т_ст = 24ч;

v_н – скорость фильтрования при нормальном режиме, v_н=14м/ч;

n_пр – количество промывок фильтра за сутки, принимаем 2 промывки;

 – интенсивность промывки, л/с∙м² (принимаем 9,8 л/с∙м²);

t₁ – продолжительность промывки фильтра, равная 0,133ч;

t₂ – время простоя фильтра в связи с промывкой, принимаемое для фильтров, промываемых водой – 0.33 часа, водой и воздухом – 0.5 часа.

2) Площадь одного фильтра будет:

(1.12)

где d – диаметр фильтра, м;

3) Определяем количество фильтров:

(1.13)

Проверим скорость фильтрации по формуле:

где Q – производительность станции, м³/ч

Скорость фильтрования при форсированном режиме , должна быть меньше из табл.21 СНиП. Т.к. =13,22м/ч<14м/ч, то условие выполняется.

К установке приняты фильтры компании Culligan производительностью 36-72м³/сут Hi-Flo 94F120 – 4 шт.

Для нормального протекания процесса обезжелезивания проектом предусматривается устройство напорной аэрации, для чего запроектирована установка смесителя, куда подается воздух.

В проекте приняты компрессоры Q=63м³/час, Н=15м из расчета подачи воздуха менее 20% от производительности водозабора.

Промывка осуществляется исходной водой. Расход обратной промывки составляет 250 м³/час, расход прямой промывки составляет 141м³/час. Объем одной промывки 40 м³.

Здание станции обезжелезивания сблокировано с резервуарами чистой воды. Размеры станции обезжелезивания в осях составляет 9,0×24,0м и высотой до низа плит покрытия – 4,5м.