Расчет осветительного (механического) фильтра

Предварительная очистка воды осуществляется в осветлительных механических фильтрах. Необходимая площадь фильтрования определяется по формуле.

.

где Q — производительность фильтров по осветленной воде без учета расхода воды на собственные нужды осветлительных фильтров, м³/ч;

;

— производительность брутто ВПУ, равная производительности брутто послевключенного фильтра. Для двухступенчатой схемы катионирования расход воды на собственные нужды фильтров ступени принять равным расходу на собственные нужды фильтров (расчетной) ступени.

W — скорость фильтрования при нормальном режиме работы фильтров, м/ч.

Число фильтров в данном случае должно быть не менее трех (два одновременно работающих).

Число фильтров с учетом данных рассчитывается по формуле.

где f — площадь фильтрования серийного фильтра, м².

Принимаем n_ф=8 из которых 7-рабочих, 1-резервный.

Кроме того, на каждую группу (12 и менее) осветлительных фильтров устанавливается один дополнительный фильтр такого же диаметра, который используется во времени ревизии или ремонта одного из фильтров.

Расход воды на собственные нужды (взрыхляющую промывку) каждого фильтра, м³,.

.

где i — интенсивность взрыхления фильтра; для фильтра, загруженного антрацитом; i = 10 12 л/(с^.м²); для фильтра, загруженного кварцевым песком и антрацитом, i =1315 л/(с^.м²);

t_взр — продолжительность взрыхляющей промывки фильтра для фильтра, загруженного антрацитом, t_взр =56 мин; для двухслойного фильтра, загруженного песком и антрацитом, t_взр =67 мин.

Расход воды на отмывку осветлительных фильтров, м³;

.

Здесь W_ОТМ — скорость спуска в дренаж первого мутного фильтрата;

W_ОТМ =4 м/ч;

t_ОТМ — время отмывки; t_ОТМ=10 мин.

Часовой расход воды на собственные нужды всех фильтров,, м³/ч,.

.

где m — число отмывок каждого фильтра в сутки; m=13.

Производительность осветлительных фильтров брутто, м³/ч;

Действительная скорость фильтрования W_Д, м/ч:

.

Действительная скорость фильтрования при отключении одного из фильтров на промывку W_Д-1, м/ч:

.

Скорость W_Д-1 меньше максимально допустимой, следовательно принятая в расчёте нормальная скорость фильтрования верна.

Продолжительность полезной работы фильтра T между промывками определяется по формуле.

.

где hвысота слоя фильтрующего материала, м;

Г — удельная грязеемкость фильтрующего материала, кг/м³ ;

G_В — концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на осветлительные фильтры, г/м³; G_В =10 г/м³ для схем водоподготовки без осветлителя.

GВ=В+КЭк (К/+К//) — для схем водоподготовки с осветлителями.

В — концентрация взвешенных веществ в исходной воде, г/м³;

К — доза коагулянта;

Э_к — эквивалентный вес коагулянта; Э_к = 57,02 мг^.экв/кг для Al₂(SO₄)₃;

К^/ — коэффициент, учитывающий количество не растворимых примесей в коагулянте; К^/= 0,01;

К^// — переводной коэффициент для перерасчета Al₂(SO₄)₃ в Al (OH)₃ ;

К^// = 0,46.

Отсюда получаем:

Суточное число отмывок каждого фильтра.

.

Здесь t — производительность операций, связанных с промывкой фильтра; t= 0,5 ч.