10112

120

Рис. 1. Принципиальная схема скорого безнапорного однослойного фильтра с боковым каналом.

1- корпус фильтра; 2- боковой канал (карман); 3- сборные желоба; 4- фильтрующая загрузка; 5- поддерживающий слой; 6- центральный коллектор; 7- распределительная трубчатая система; 8- коллектор подачи воды на фильтрацию; 9- коллектор подачи воды на промывку фильтрующей загрузки; 10коллектор отвода фильтрованной воды в РЧВ; 11коллектор отвод загрязненной промывной воды.

-Движение воды при фильтровании

-Движение воды при промывке фильтрующей загрузки

ДРЕНАЖНАЯ СИСТЕМА обеспечивает равномерное распределение промывной воды и воздуха по всей площади фильтра и равномерный сбор фильтрованной воды. В скорых фильтрах равномерность распределения промывной воды достигается дренажными системами большого сопротивления, которые имеют различные конструкции (см. п. 6).

121

ФИЛЬТРУЮЩАЯ ЗАГРУЗКА предназначена для задержания взвешенных и коллоидных частиц из воды. В к ачестве фильтрующей загрузки наибольшее применение получили: кварцевый песок, дробленый керамзит или антрацит.

Фильтрующий материал укладывают на поддерживающие слои в том случае, если применяется трубчатая распределительная система с круглой перфорацией. Фильтрующий материал укладывают на дренажную систему если распределительная система выполнена с щелевой перфорацией, с колпачками или из пористого полимербетона.

ПОДДЕРЖИВАЮЩИЕ СЛОИ выполняются из гравия или щебня, чтобы предотвратить вынос зерен загрузки в трубчатый дренаж с круглой перфорацией. Поддерживающие слои имеют различную крупность фракций и высоту. Слои укладываются на дно фильтра так, что крупность фракций гравия или щебня каждого слоя уменьшается от дна к верху.

СИСТЕМА ДЛЯ СБОРА И ОТВОДАзагрязненной промывной воды принимается в зависимости от способа промывки. При промывке водой применяются железобетонные или стальные желоба полукруглого или пятиугольного сечения, располагаемые над фильтрующей загрузкой на определенной высоте (рис. 1). Желоба соединены с верхней частью центрального канала или с боковым каналом фильтра. При водовоздушной промывке применяется система низкого горизонтального отвода промывной воды с пескоулавливающим желобом.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРУБОПРОВОДЫ И АРМАТУРАпредназначены для обеспечения нормальной эксплуатации фильтра. Каждый фильтр оборудуется трубопроводами, назначение и место примыкания которых к фильтру указано в табл. 2. На всех трубопроводах устанавливаются задвижки или поворотные затворы в местах, удобных для монтажа и обслуживания, исключая их расположение друг над другом (рис. 1).

Технологические трубопроводы фильтров

Таблица 2.

9.4. КОМПОНОВКА ФИЛЬТРОВ НА ВОДОПРОВОДНОЙ СТАНЦИИ Компоновка фильтров может быть однорядной или двухрядной в зави-

симости от их количества (рис. 2), При однорядной компоновке фильтры располагают вблизи торцевой сте-

ны отстойников или осветлителей со слоем взвешенного осадка, так что между ними образуется достаточных размеров галерея. При двухрядной компоновке галерея образуется между рядами фильтров (рис. 2,г,д). В галерее раз-

мещаются общие технологические трубопроводы различного назначения, по-

казанные на рис. 1.

Фильтры площадью до 40 м2 располагают в ряд так, чтобы наружные стенки боковых карманов или их торцы, были обращены внутрь галереи. Фильтры площадью более 40 м2 располагают так, что торцы центральных каналов обращены внутрь галереи.

При любой компоновке фильтров все технологические трубопроводы от каждого фильтра выводятся в галерею. И только в фильтрах с центральным каналом иногда технологический трубопровод, отводящий загрязненную промывную воду с фильтра, выводится не в галерею, а с противоположной стороны.

С целью обеспечения компактности и удобства монтажа и эксплуатации

общие технологические трубопроводы размещают по высоте и от фильтров на

123

достаточных расстояниях. Технологический трубопровод, подающий воду на фильтрацию, располагается выше всех остальных на уровне примыкания подводящего трубопровода к фильтру. Несколько ниже прокладывается технологический трубопровод, отводящий фильтрованную воду в резервуар чистой воды. Трубопровод подачи воды на промывку располагают ниже уровня желобов фильтров. В самом низу (ниже дна фильтров) прокладывается сточный трубопровод или предусматривается канал для отвода загрязненной промывной воды и воды при полном опорожнении фильтра.

Магистральный воздуховод (при водовоздушной промывке фильтров) прокладывается вдоль галереи на 2.. .3 м выше максимального уровня воды в фильтрах. От магистрального воздуховода опускаются стояки к каждому фильтру. Стояки присоединяются к распределительному коллектору. Над галереей устраивается перекрытие, в котором предусматриваются проемы с ограждением над запорной арматурой для возможности ее ремонта.

9.5.ПОДБОР СОСТАВА ЗАГРУЗКИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ ФИЛЬТРА

СОСТАВ ЗАГРУЗКИ фильтрующего материала в скорых фильтрах принимается по табл. 21 [1].

124

Рис. 2. Компоновка скорых безнапорных фильтров

а) и б) - однорядная компоновка с боковым каналом (карманом); в) - однорядная компоновка с центральным каналом.

г) и д) - двухрядная компоновка, соответственно, с боковым каналом (карманом) и с центральным каналом.

1-боковой канал (карман); 2-фильтр; 3-сборные желоба; 4-центральный канал; 5- галерея для размещения общих технологических трубопроводов.

125

Фильтрующий материал характеризуется следующими параметрами, которые необходимо выписать из этой таблицы:

•материал загрузки;

•минимальный диаметр зерен, мм;

•максимальный диаметр зерен, мм

•эквивалентный диаметр зерен, мм;

•коэффициент неоднородности фильтрующей загрузки;

•высоту фильтрующего слоя, м.

Для двухслойных фильтров эти параметры приводятся для каждого слоя. ПОДДЕРЖИВАЮЩИЕ СЛОИ из гравия или щебня предусматриваются в том случае, если в фильтре принята трубчатая распределительная система с круглой перфорацией. Крупность фракций и высоту каждого поддерживающего слоя принимают по табл. 22 [1] с учётом примечаний. Общая высота поддерживающего слоя равна сумме высот слоев различной крупности, ук-

ладываемых друг на друга в последовательности, указанной в табл. 22 [1]. После подбора фильтрующей загрузки и поддерживающих слоев опреде-

ляется высота фильтра по формуле (см. рис. 1.)

Н= Нп+Нф+Нв+Нд+Нс,

где Нп и Нф —соответственно, высота поддерживающего и фильтрующего слоя (если поддерживающие слои отсутствуют, то Нп =0) в м;

Нв— высота слоя воды над фильтрующей загрузкой, принимаемая равной

2, 0 м;

Нд— дополнительная высота фильтров (в м), определяемая только при работе их с постоянной скоростью фильтрования, при выключении одновременно одного или двух фильтров на промывку, по формуле:

126

где W0— объем воды, накапливающийся за время простоя одновременно промываемых фильтров, м3;

F0— суммарная площадь фильтров, в которых накапливается вода, за время простоя одновременно промываемых фильтров, м2;

∑f— суммарная площадь фильтров, выключаемая одновременно на промывку, м2;

Нс — превышение кромки бортов фильтра над поверхностью воды, принимаемое равным 0,5 м.

Если при выключении фильтров на промывку фильтрующей загрузки остальные фильтры переводятся в форсированный режим работы, то Нд= 0.

Все размеры проставляются на эскизе фильтра

9.6. ДРЕНАЖИ БОЛЬШОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ Расчет дренажей производится по количеству воды или воздуха, подавае-

мых через них на регенерацию загрузки. При расчете дренажей фильтров необходимо правильно подобрать сопротивление в отверстиях дренажной системы, обеспечивающее требуемую равномерность (0,9...0,95) распределения промывной воды или воздуха, определить величину потерь напора в дренаже и найти конструктивные размеры дренажной системы.

Дренаж для распределения промывной воды может выполняться в виде:

-системы распределительных труб с круглой или щелевой перфорацией

сцентральным коллектором (для фильтров площадью до 40 м2) или с центральным каналом (для фильтров площадью более 40 м2);

-системы распределительных труб, на которых устанавливаются щелевые колпачки, конструктивные размеры которых приведены в табл. 3;

-системы каналов, перекрываемых сверху полимербетонными плитами толщиной не менее 40 мм.

При водовоздушной промывке фильтров материала дренаж выполняют:

-раздельными трубчатыми распределительными системами для воды и

127

воздуха; - щелевыми колпачками, закрепленными в промежуточном днище. В

этом случае колпачки имеют вертикальные щели в хвостовой части. Дренажи из распределительных труб для воды и воздуха размещаются над дном фильтра.

Щелевые колпачки, выпускаемые ЛП «ТЭКО-ФИЛЬТР» Таблица 3.

фильтрации, уменьшенная в 102, мм2; 1- исполнение колпачка с верхним расположением фильтрующей поверхности (2- с нижним); Н - высота, мм; G1/2- диаметр присоединительного штуцера в дюймах; В- внутренняя резьба.

128

9.7. ТРУБЧАТЫЙ ДРЕНАЖ С КРУГЛОЙ ПЕРФОРАЦИЕЙ Схемы трубчатого дренажа с круглой перфорацией для фильтров площа-

дью до 40 м2 с боковым каналом и для фильтров площадью более 40 м2 с центральным каналом показаны на рис. 3,

Расчет дренажа ведется в следующей последовательности.

1. Подсчитывается расчетный расход воды (в л/с) на промывку одного фильтра по формуле

gпр=f хW

Рис.З. Схемы фильтров, оборудованных трубчатыми дренажами с круглой перфорацией

а) - фильтр с боковым каналом; б) - фильтр с центральным каналом.

1- центральный коллектор; 2-распределительные трубы; 3-боковой канал; 4- нижняя часть центрального канала; 5- дополнительная перфорированная труба.

2. Определяется диаметр центрального коллектора дренажа (рис. 3,а) или подводящего коллектора (рис. 3,б), dк по таблицам гидравлического расчета [5] по расходу воды на промывку, qnp, при скорости движения промывной воды, принимаемой от 0,8 до 1,2 м/с.

129

2(1). Для фильтров с центральным каналом или с боковым каналом с компоновкой фильтров по рис. 2,б рассчитывается площадь поперечного сечения нижней части центрального канала (в м2)по формуле

fцк=0,001 х gпр/vк

где vк - скорость движения воды в канале, принимаемая от 0,8 до 1,2 м/с.

2(2). Принимаются размеры нижней части центрального канала А к Нц (рис. З или бокового канала А (см. рис. 2,б), которые должны быть не менее 0,7 м. Если диаметр трубопровода, подводящего промывную воду в нижнюю часть центрального канала dk >0,7 м, то минимальные значения А и Нц должны быть равны

А=Нц=dк+0,2

где 0,2 — величина, необходимая для нормальной заделки трубопровода в торцевую стенку канала, м.

3.Для повышения равномерности распределения воды допускается прокладывать в центральном канале дополнительную трубу диаметром, dк отверстиями в 2 ряда, направленными вверх под углом 45° к вертикали. На рис. 3,б эта труба показана штриховой линией. Расчет дополнительной трубы производится так:

•Определяется диаметр трубы, dк по скорости движения промывной воды, принимаемой по [1] в пределах 1,8. ..2,0 м/с и расходу qnр по [5].

•Находится общая площадь отверстий в дополнительной трубе (в м2) по выражению

∑f=0,01 х Р х f

где Р- отношение суммарной площади отверстий к площади фильтра (в %), принимаемое равным 0,5.... 0,6 по [1];

f - площадь фильтра, м2.