|
| |
|
Главная » Публицистика 0 ... 93 94 95 96 97 98 99 ... 159 где Pi - процентное содержание фракций со средним диаметром зерен di. Коэффициент неоднородности /Сн=<8о/<1о, т. е. отношение калибра сита, через которое проходит 80% исследуемого песка, и калибра сита, пропускающего 10% того же песка, выражает степень неоднородности фильтрующего материала. Анализ приведенных на стр. 290 формул показывает, что сохранение требуемого эффекта фильтрования может быть достигнуто при различной крупности зерен фильтрующего материала при условии одновременного изменения толщины фильтрующего слоя. Чем крупнее используемый для фильтров песок, тем больше должна быть толщина фильтра. На основе опыта эксплуатации фильтровальных станций в СНиП П-Г.3-62 приведены рекомендуемые характеристики загрузки скорых фильтров и соответствующие значения высоты слоя фильтрующего материала. В установках для осветления (и обесцвечивания) воды для хозяйственно-питьевых водопроводов наиболее часто используют песок с 3=0,7-0,8 мм при толщине слоя 0,7 м. Допускается также использование песка с da-0,9 мм при толщине слоя 1,2-1,3 м и с da= 1,1 -1,2 мм при толщине слоя 1,8-2 м. Более крупный песок применяют для фильтрования воды в производственных установках и в предварительных фильтрах. Весьма часто выбор фильтрующего материала ограничивается возможностями его получения на месте строительства и приходится применительно к местному наиболее дешевому материалу назначать параметры фильтрования (высоту слоя, скорость). * О методах ситового анализа песка см. А. А. Кастальский, В. А. Клячко. Фильтры водоподготовительных установок. М., ГосэнергоиЗдат, 1963, стр. И-20. § 99. ФИЛЬТРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ И ЗАГРУЗКА СКОРЫХ ФИЛЬТРОВ Фильтрующий материал для загрузки фильтров должен обеспечивать требуемую пористость, обладать достаточной механической прочностью против истирания в процессе промывки и достаточной химической устойчивостью против растворяющего действия воды. Этим требованиям хорошо удовлетворяет речной кварцевый песок, который и является основным фильтрующим материалом, употребляемым при осветлении воды. Крупность зерен фильтрующего материала, как мы видим, тесно связана с основными расчетными параметрами работы фильтра и различна для разных типов фильтров. Всякий фильтрующий материал обладает определенной неоднородностью размеров зерен, и для его характеристики служат так называемые средний диаметр <icp, эквивалентный диаметр da и коэффициент неоднородности /Сн, определяемые в результате механического (ситового) анализа пескаЧ Средний диаметр <icp исследуемого песка есть диаметр его зерен, мельче которых в данном количестве песка содержится 50% (по массе) всех зерен. Эквивалентный диаметр =--- . В последние годы институтом ВОДГЕО были предложены и с успехом применены фильтры с двухслойной загрузкой. В этих фильтрах поверх слоя кварцевого песка толщиной 40-50 см с размером зерен 0,5-1,2 мм уложен слой дробленого антрацита толщиной также 40- 50 см с размером зерен 0,8-1,8 мм. Подобное устройство фильтров позволяет увеличить их грязеемкость (благодаря увеличению зерен верхнего слоя фильтра) в 2-2,5 раза по сравнению с обычными песчаными фильтрами и повысить скорость фильтрования до 9-10 м/ч или соответственно удлинить рабочий период. После промывки слой антрацита благодаря малому весу остается вверху. Слой фильтрующего материала обычно располагается на поддер-Таблица V8 живающих СЛОЯХ гравия или щебня. Поддерживающие слои имеют конструктивное значение, одновременно препятствуя выносу зерен фильтрующего материала в дренажную систему. Крупность гравия или щебня в верхних слоях должна быть близкой к крупности зерен фильтрующего материала, а в нижних слоях принимается в зависимости от конструкции дренажа. Для наиболее распространенного типа дренажа (большого сопротивления) параметры поддерживающих слоев рекомендуется принимать согласно табл. V 8. Имеется ряд конструкций дренажей (см. далее), в которых поддерживающие слои отсутствуют. § 100. МЕТОДЫ РАСЧЕТА СКОРЫХ ФИЛЬТРОВ Одной из основных задач, решаемых при проектировании фильтровальных станций, является определение требуемой площади фильтров. Площадь отдельного фильтра может быть, очевидно, определена по формуле (0 = - .
Здесь Q - расчетный нормальный расход воды, приходящийся на один фильтр, в м/ч, принимаемый в соответствии с заданной полезной производительностью станции в целом и принятым по технико-экономическим соображениям числом фильтров (см. § 104). Расчетная скорость фильтрования воды v при нормальном режиме работы фильтра зависит от целого ряда факторов. Задачей фильтра является обеспечение заданной степени осветления воды. Эта задача может быть выполнена при различных сочетаниях следующих основных параметров: а) скорости фильтрования, б) характеристики фильтрующего материала (гранулометрический состав и толщина слоя), в) длительности периода работы фильтра между промывками. Технико-экономический анализ позволил установить рекомендуемые при нормальной работе фильтров пределы продолжительности рабочего цикла (8-12 ч). При соблюдении указанной длительности фильтроцикла расчетная скорость фильтрования будет в основном зависеть от характеристики фильтрующего материала. Режим работы фильтровальных станций обусловливает необходи- мость периодического повышения количества воды, подаваемой на фильтр, до Qф и, следовательно, форсирования скорости фильтрования до некоторого значения Qф Оф = - Форсирование работы фильтров возникает при выключении на ремонт одного (при общем числе фильтров до 20) или двух (при их общем числе более 20) фильтров. При этом длительность рабочего цикла при форсированном режиме не должна быть менее 6 ч. На основании опыта проектирования и эксплуатации фильтровальных станций в СНиП П-Г.3-62 даются рекомендуемые расчетные скорости фильтрования при нормальном режиме v и допустимые скорости при форсированном режиме в зависимости от принятой характеристики загрузки (табл. V.9). По этим данным (при отсутствии данных пробного фильтрования) можно подобрать значения и и иф и определить значения со. Таблица V.9
Слой воды над поверхностью песка в открытых скорых фильтрах принимают не менее 2 м, а общий расчетный напор обычно равным 3 м. Пробное фильтрование воды, подлежащей осветлению, при условии намеченной химической обработки ее дает возможность получить ряд параметров, позволяющих уточнить значения v и L, определить значение Тз и проверить отношение TJT (см. § 98). Все эти расчеты могут быть выполнены в соответствии с приведенными выше теоретическими соображениями. Порядок проведения этих расчетов может быть следующим. 1. В основу расчета принимается характеристика имеющегося фильтрующего материала (da, dzo, пористость m, коэффициент формы а). 2. Пробным фильтрованием определяются параметры k, Xq и y, 3. Для принятой загрузки вычисляется параметр 1,9тЗ * где р, - вязкость воды, принимаемая в зависимости от ее температуры. 4. Пользуясь графиком на рис. V.34, определяют значение ф для заданного отношения dzo/dg. 0 ... 93 94 95 96 97 98 99 ... 159 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
