Реферат Татура И.И. водоснабжение. Женийводоснабжения
 Скачать 1.17 Mb.
|
Камеры хлопьеобразованияПроцессы хлопьеобразования оказывают решающее влияние на эффектив ность очистки воды на стадиях ее отстаивания и фильтрации. В России и странах СНГ используют в основном гидравлические камеры хлопьеобра зования. Основной недостаток этих конструкций - низкая эффективность работы, особенно при очистке маломутных цветных вод. В процессе реконструкции очистных сооружений можно рекомендовать следующие модификации камер хлопьеобразования: контактные (зернистые) камеры; тонкослойные камеры; тонкослойно-эжекционные камеры. Контактные камеры хлопьеобразования рекомендуется применять в тех нологических схемах осветления мало- и среднемутных цветных и высоко цветных вод с длительным периодом низких температур. Такие камеры яв ляются самопромывающимися, т.к. в процессе их работы, по мере накопле ния избыточного количества взвеси и под ее тяжестью, происходит расширение зернистого слоя. Накопившиеся хлопья легко вымываются по током осветляемой воды. В качестве загрузки камер хлопьеобразования следует использовать полимерные плавающие материалы типа пенопласта полистирольного марок ПСБ и ПСВ или другие аналогичные материалы. Крупность зерен загрузки 30-40 мм (рис. 1.27, 1.28, 1.29). Для интенсификации работы сооружений, в которых процессы хлопье образования осуществляются в слое взвешенного осадка, могут использо ваться тонкослойные камеры хлопьеобразования. Их отличительной спо собностью являются тонкослойные элементы, установленные в зоне взве шенного осадка и способствующие повышению его концентрации и увеличению гидравлической крупности. По сравнению с традиционной флокуляцией в объеме, слой взвешенного осадка, образованный в замкнутом пространстве тонкослойных элементов,  х.арактеризуется значительно более высокими концентрациями взвешенно го слоя и ero устойчивостью по отношению к изменениям качества исход ной воды и нагрузке на сооружения. Рис. 1.27 Вертикальный тонкослой ный отстойник с контактной камерой хлопьеобразования: 1 - камера хлоп1.е образования; 2 подача исходной воды; З - контактная плавающая загрузка; 4 сборный лоток; 5 отвод осветленной воды; 6 - сбор осадка; 7, 8 нижняя и верхняя поддерживающие решетки; 9 тонкослойные сотоблоки8 Рис. 1.28. Горизонтальный тонкослойный отстойник с контактной камерой хлопье образования: 1 - подача исходной воды; 2 - сбор осветленной воды; 3 - отвод осветленной воды; 4 - тонкослойные отстойные сотоблоки; 5 - водослив; 6 - верхняя поддерживающая решетка; 7 - отвод осадка; 8 - зернистая плавающая загрузка; 9 - сборный карман В качестве тонкослойных элементов могут использоваться сотоблоки из полиэтиленовой пленки, выпуск которых в настоящее время организован в необходимом количестве. В отличие от сотоблоков, используемых в от стойниках, их длина в наиболее сложных случаях может быть увеличена с 0,7-1 до 1,5 м, а угол наклона к горизонту воды должен составлять 70-75° (рис. 1.29). 71  Рис. 1.29. Тонкослойный осветлитель с контактной камерой хлопьеобразования: / - подача исходной воды; 2 - плавающая зернистая загрузка; 3 - решетка, задерживающая загрузку от всплывания; 4 - тонкослойные блоки; 5 - сборные желоба; 6 - сбор воды из шламоуплотнителя; 7 - осадкоотводящие окна; 8 - трубы для удаления осад1<а Тонкослойные сотоблоки, установленные в зоне взвешенного осадка коридорных осветлителей, обеспечивают коэффициент объемного исполь зования этих сооружений до 0,9-0,92, улучшение качества осветленной воды в 1,5-1,8 раз при одновременном увеличении нагрузки на сооруже ния в 1,3-1,7 раза. При определенных показателях качества воды, когда для эффективного хлопьеобразования требуется введение дополнительной твердой фазы, мо гут использоваться тонкослойно-эжекционные, рециркуляционные камеры хлопьеобразования (рис. 1.30). Принцип их работы отличается тем, что под тонкослойными блоками устанавливаются определенным образом низконапорные эжекционные ре циркуляторы, через которые в камеры подается исходная вода. Они распо лагаются таким образом, что одновременно через них подсасывается (без разрушения СJ'руктурных свойств) взвесь, выпавшая из тонкослойных эле ментов, и осадок, осевший на дно камеры. Осадок, частично возвращенный в поток обрабатываемой воды, способствует увеличению в 2-3 раза массо вой и объемной концентрации взвешенного слоя.  23 6 4 Рис. 1.30. Тонкослойный осветлитель, оборудованный тонкослойной камерой хлопьеобразования: / - подача исходной воды; 2 - сбор осветленной воды; 3 - шламоотво дЯщие окна; 4 - тонкослойная камера хлопьеобразования; 5 - тонкослойные отстойные сото блоки; 6 - поперечные опоры под блоки  Рис. 1.31. Схема оборудования осветлителя тонкослойными блоками и рециркуля торами: / - подача исходной воды; 2 - сбор осветленной воды; 3 - шламоотводЯщие окна; 4 - тонкослойные блоки в зоне взвешенного осадка (хлопьеобразующие); 5 - тонкослойные блоки в зоне осветления (осветлитсльнье); 6- поперечные опоры под блоки; 7 - эжекторы В практике водоподготовки для предварительного осветления воды перед поступлением ее на скорые фильтры (для снижения мутности до 8-20 мг/л) применяют отстойники и осветлители со слоем взвешенного осадка. Оптими зация работы отстойников может осуществляться следующим образом: по пути совершенствования распределительных систем воды по попе речному сечению отстойника; совершенствования системы сбора осветленной воды; создания в отстойнике ламинарного режима движения воды - путем использования тонкослойных элементов или блоков. Для улучшения гидравлического режима горизонтальных отстойников по его длине устанавливают дырчатые перегородки. Суммарная площадь отоер стий составляет 6-8 %, они располагаются в шахматном порядке. Диаметр отверстий 8-12 см. Перегородки устанавливаются на расстоянии 6-8 м от начала и конца отстойника. В результате происходит выравнивание скоро стей по всему сечению потока, уменьшаются обратные течения, образующие пассивные зоны, возрастает время пребывания воды в отстойнике. Для равномерного сбора осветленной воды в отстойниках применяют систему горизонтальных подвесных желобов или труб, на боковых стенках которых находятся затопленные отверстия диаметром не менее 25 мм при скорости движения воды в них 1 м/с. Расчетная скорость в конце желоба или трубы должна быть 0,6-0,8 м/с, верх желоба поднят на О,1 м выше мак симального уровня воды в отстойнике. Расстояние от первого желоба до входной перегородки принимается ln = 1/31, но не менее 15 м, здесь / длина отстойника. Последний желоб находится на расстоянии 0,5-1,5 мот торцевой перегородки. Расстояние между желобами можно принимать при скорости потока до 5 мм/с /ж = О,8Н, при большей /ж = О,4Н, но не более м, здесь Н - глубина отстойника. Желоба могут быть асбестоцементные, винипластовые, деревянные с отношением ширины к высоте 2:1. Устройство такой системы отвода воды позволяет собирать до 30 % ее расхода. При этом ее качество превышает качество воды, прошедшей обычный отстойник. Система дает возможность повысить качество всей воды на 50 % либо повысить нагрузку на отстойник на 20-30 %. Применение горизонтальных отстойников со встроенной камерой хлоnьеобразования и отбором осветленной воды через тонкослойные блоки, размещаемые в зоне осаждения, предполагает значительные технологиче ские преимущества. Принципиальное отличие отстойников данной конст рукции состоит в том, что осветление воды происходит не в свободном объеме отстойника, а в тонкослойных элементах (блоках) с ламинарным движением воды. Блоки устанавливают наклонно, что способствует посто янному сползанию осадка и его удалению. Применение отстойников с тонкослойными блоками отстаивания воды позволяет значительно увеличить нагрузку (в 2-3 раза) или соответственно снизить объем сооружения. При установке в зоне осаждения тонкослойных блоков по всей длине отстойника его площадь при коагулировании приме сей следует определять исходя из удельных нагрузок, отнесенных к площа ди зеркала воды, занятой тонкослойными модулями: для мутных вод 4,6-5,5 м3/ч-м2; для вод средней мутности 3,6-4,5 м3/ч-м2; для маломутных и цветных вод 3-3,5 м3/ч-м2 Не взирая на явные преимущества, в России до настоящего времени тонкослойные отстойники имеют небольшое примене ние. Основной проблемой широкого использования тонкослойных сооруже ний в нашей стране являлось отсутствие серийного выпуска тонкослойных элементов и блоков для них. Однако в результате исследований последних лет и конструкторских разработок был налажен мелкосерийный выпуск тон кослойных сотоблоков на нескольких заводах. В качестве материала исполь зована полиэтиленовая пленка толщиной О,15-0,2 мм. Размеры ячейки сотоб лока приняты 0,05 м{высота) и 0,5-0,2 м (ширина). Длина отстойных элемен тов определяется гидравлической крупностью осаждающейся взвеси, а также требованием к качеству отстоянной воды и может составлять 0,7-1,5 м. Оп тимальными размерами в плане всего сотоблока, с точки зрения удобства их растяжения и монтажа, а также габаритов типовых отстойных сооружений, считаются отношения lxl до 1,5xl,5 м (рис. 1.32). Тонкослойные сотоблоки из полиэтиленовой пленки были установлены в вертикальные и горизонтальные отстойники, а также осветлители со сло ем взвешенного осадка различных конструкций, расположенные на станци ях водоподготовки в городах Ухте, Северодвинске, Кирове, Даугавпилсе, Новгороде, Тбилиси и др. Работа осветлителей со слоем взвешенного осадка в случае очистки ма ломутных цветных вод может быть интенсифицирована за счет повышения концентрации аердой фазы путем рециркуляции ранее образовавшегося в сооружениях осадка, который при введении в очищаемую воду играет роль дополнительных центров хлопьеобразования. Этот метод реализован в разработанных ЛНИИ АКХ конструкциях осветлителей-рециркуляторов (рис. 1.33). Благодаря рециркуляции производительность сооружений увеличивает ся от 30 до 60 %. Одновременно установлено, что за счет рециркуляции осадка существенно повышается барьерная роль сооружений первой ступе ни очистки в отношении планктона, эффект составлял (в зависимости от вида планктона) от 90 до 100 %. Кроме того, рециркуляция осадка позволя ет без ухудшения качества очистки утилизировать промывные воды фильт- ровальных сооружений путем их равномерного перекачивания из резервуа ра-усреднителя в головной узел водоочистной станции.   Рис 1.32. Тонкослойный сотобло'к из nолиэтиленовой пленки: - тонкослойный блок из полиэтиленовой пленки; 2- стержни для растяжения сотоблока1 9 2 3 4 10 14 /3  \....::::..L- L':L- ' 5Рис. 1.33. Осветлитель-рециркулятор: / рабочая камера; 2 - смеситель; 3 - камера хлопьеобразования; 4- направляющий аппарат; 5- распределительная трубка; 6- осадкоуп лотнитель; 7 - лоток; 8 -· окна; 9 - защитный козырек; /О - слой взвешенного осадка; 11- трубы для перепускания взвешенного осадка; 12- трубы для выпуска уплотненного осад ка; /3 - патрубок; 14 - сопло Обработка воды флотациейПри реконструкции водоочистных станций, осветляющих воду из поверхно стных источников (озер, водохранилищ, рек и т.п.) с небольшим количеством мелкодисперсных взвешенных веществ (не более 150 мг/л) и повышенной цветностью (до 200 град) при содержании фитопланктона и плавающих неф тепродуктов, целесообразно применять флотационные сооружения. Количество взвешенных веществ в воде после флотационных сооруже ний не должно превышать 1О мг/л. Преимущества флотационных сооружений по сравнению с другими со оружениями предварительного осветления (осветлителями со взвешенным осадком, отстойниками) заключаются в следующем: значительно ускоряется процесс выделения взвеси из воды, благодаря чему сокращается общий объем очистных сооружений; улучшается их санитарное состояние из-за постоянного удаления вы деленных загрязнений; более эффект1:1вно удаляется фитопланктон, что в большинстве случаев позволяет отказатьс·я от установки микрофильтров; удаляются из воды плавающие и плохо оседающие примеси. Очистные сооружения с флотационным осветлением воды имеют тот же состав основных и вспомогательных сооружений, что и обычные станции двухступенчатого осветления, за исключением отстойников или осветлите лей с взвешенным слоем осадка, заменяемых флотационными установками (рис. 1.34).  3 47 8 Рис. 1.34. Флотационная установка: 1 - подача исходной воды с реагентами; 2 - отвод осветленной воды; 3- флотационная камера; 4- лотки для сбора пеиы; 5- распределительная система; 6- напорный бак; 7 - насос; 8- компрессор; 9- подача воды, насыщенной воздухом; 10- камера хлоп1,еобразоввния В составе флотационных сооружений необходимо предусматривать флотационные камеры, узел подготовки и распределения водовоздушного раствора, устройства для удаления и отвода флотационной пены. Перед осветлением воды флотацией надлежит предусматривать камеры хлопьеобразования, совмещенные с флотационными камерами. Флотационная камера (круглая или прямоугольная в плане) рассчитыва ется на удельную нагрузку 6--8 м3/ч на l м2 площади. Глубина слоя воды во флотационной камере должна быть 1,5-2,5 м. Длина флотационной камеры выбирается равной 3-9 м, ширина - не более 6 м, отношение ширины к длине 2:3-1:3. Во входной части флотационной камеры надлежит устанавливать струе направляющую перегородку с наклоном 60-70° к горизонту в сторону дви жения воды в камере. Скорость входа обрабатываемой воды во флотационную камеру должна быть не более скорости выхода ее из камеры хлопьеобразования. Скорость движения воды над струенаправляющей перегородкой следует принимать 0,016--0,02 м/с. Сбор осветленной воды во флотационной камере необходимо осуществ лять равномерно по ее ширине или окружности из нижней части камеры с помощью подвесной стенки и направлять поток вверх (к отводу воды из камеры) или с помощью отводящей системы из перфорированных труб. Скорость движения воды под подвесной стенкой или в отверстиях отводя щих дырчатых труб принимается 0,9-1,2 м/с. Днище флотационной камеры должно иметь уклон 0,0 l к трубопроводу для опорожнения. Подготовка водовоздушного раствора происходит путем насыщения во ды воздухом под давлением 0,6--0,8 МПа в специальных напорных емко стях. Для приготовления водовоздушного раствора используют воду после прохождения фильтров. Расход воздуха составляет 0,9-l ,2 % расхода очи щаемой воды. Для равномерного распределения водовоздушного раствора в объеме обрабатываемой воды и для создания условий, обеспечивающих получение мелких воздушных пузырьков, во флотационной камере надлежит устраи вать распределительную систему, состоящую из дырчатого трубопровода и расположенного под ним кожуха, выполненного из материала, стойкого к кислородной коррозии. Распределительную трубу устанавливают во вход ной части флотационной камеры (в отсеке, образованном ее торцевой стен кой и струенаправляющей перегородкой) на расстоянии 250-350 мм от дна камеры. Скорость выхода водовоздушного раствора из отверстий распреде лительной системы надлежит принимать равной 20-25 м/с, диаметр отверстий 5-8 мм. Отверстия располагают равномерно в один ряд по ниж ней образующей трубы. Днище защитного кожуха размещают под отвер стиями распределительной системы на расстоянии 80-100 мм. Удаление пены с поверхности воды во флотационной камере должно быть осуществлено кратковременным подъемом уровня воды с отводом ее через подвесные лотки, расположенные равномерно по площади камеры, или с помощью скребковых механизмов, перемещающих пену к сборным лоткам. Верхние кромки лотков необходимо располагать на одной общей отмет- ке на 10-15 мм выше уровня воды во флотационной камере. Днища лотков выполняют с уклоном 0,025 в сторону отвода пены. По тери воды при сбросе пены подъемом уровня вод следует принимать J,0-1,5 % расхода обрабатываемой воды. При удалении пены скребковыми механизмами скорость перемещения скребков в прямоугольных камерах следует принимать не более 0,02 м/с, в круглых окружную скорость О,015---0,02 м/с при частоте вращения скребков 5-1 О об/с. Фильтровальные сооруженияРеконструкция фw ьтрующего слоя Можно выделить следующие практические методы модернизации зерни стых загрузок фильтровальных сооружений: увеличение высоты фильтрующего слоя с одновременным укрупнени ем зерен загрузки; замена загрузки на материал с высокой межзернистой пористостью и развитой поверхностью зерен; реализация принципа фильтрования в направлении убывающей круп ности зерен за счет устройства двухслойного фильтрующего слоя; применение тяжелых фильтрующих материалов в фильтровальных со оружениях с восходящим потоком воды. Способ увеличения допустимой скорости фильтрования за счет увели чения высоты фильтрующего слоя может быть реализован только при капи тальной реконструкции фильтров вместе с полным изменением конструк ции дренажно-распределительных систем. Его используют при замене дре нажных систем с горизонтальной компенсацией или с поддерживающими слоями на безгравийные дренажные системы. Подобная реконструкция фильтров осуществлена на нескольких водопроводных станциях при уст ройстве щелевых полиэтиленовых дренажей. Более простыми способами интенсификации работы фильтрующего слоя является замена заrрузки на эффективные фильтрующие материалы и уст ройство двухслойных загрузок. Эти способы не требуют реконструкцmt са-. мих фильтров и достигаются лишь соответственной подготовкой фракцион ного состава фильтрующей загрузки. Фильтрующие слои, сложенные из зер нистых материалов с развитой поверхностью, имеют повышенную пористость и обеспечивают лучшие параметры фильтрования по сравнению с кварцевым песком. Это дает возможность получить за счет их использова ния при одной и той же высоте фильтрующего слоя более длительный фильтроцикл при одинаковой скорости фильтрования или увеличить ско рость фильтрования при неизменной длительности фильтроцикла. При ограниченных количествах высокопористых материалов повышение скорости фильтрования может быть обеспечено за счет срезания верхнего слоя кварцевого песка и его замены более легким материалом с повышенной крупностью зерен, т.е. путем устройства двухслойной загрузки. Особенно эффективен этот способ, когда в результате длительной эксплуатации часть зернистого слоя вымыта из тела фильтра. При реализации этого способа ре конструкции для верхнего слоя фильтра могут быть использованы керамзит, шунrизит, клиноптилолит, отработанный активный уголь и др. Эффективное применение двухслойных загрузок затруднено необходи мостью правильного выбора соотношения крупности зерен загрузки верх него и нижнего слоев, чтобы не происходило их смешение при проведении промывки слоев загрузки. Для контактных осветлителей легкие высокопористые материалы не всегда эффективны, т.к. их малая плотность значительно уменьшает пре дельно допустимые потери напора. Потери напора для них выполняются по формуле h= Р-з р (1- т)/, (1.37) р 0 где р3, р - плотность зерен за,·рузки и воды; т - пористость фильтрующего слоя; /0 - высота фильтрующего слоя. Значения пористости фильтрующей загрузки изменяются для различных материалов в достаточно ограниченных пределах (т = 0,4 - 0,65), поэтому предельные потери напора в основном зависят от плотности материала фильтрующей загрузки. Приняв рекомендуемую высоту фильтрующего слоя для контактных осветлителей / = 2,2 м, можно показать вычисленные значения предельно допустимых потерь напора для разных фильтрующих материалоо (табл. 1.5). Использование при контактном осветлении загрузок с большой плотно стью позволяет за счет большей предельной потери напора увеличить про должительность фильтроцикла и повысить производительность фильтро вальных сооружений. Производственная проверка эффективности работы контактного освет лителя с загрузкой шлаков никелевого производства производилась на во доочистных станциях Мурманска. Скорость фильтрации при шлаке никеле вого производства была на 25-30 % выше, чем на аналогичных контактных осветителях, загруженных кварцевым песком, при этом качество очищен ной воды было одинаковым. Таблица 1.5
Использование фильтров с плавающей полимерной нагрузкой (рис. 1.35) является одним из путей интенсификации процесса фильтрования природ ных вод. В резулы:ате сравнения технико-экономических показателей про фессором М.Г. Журбой установлено, что наиболее рациональными в на стоящее время являются грануль1 вспененного полистирола, полученные в результате спекания. В настоящее время промышленностью освоен мас совый выпуск различных марок пенополистирола и шунгизита. В после дующем, после освоения промышленностью, могут найти применение в качестве плавающих нагрузок газонаполненные гранулы керамзита, ко тельные и металлургические шлаки, а также различные полимерные мате риалы, обладающие достаточной механической прочностью, химической стойкостью и пористостью.   rJ 2 ma1.4 8 3 5 Рис1.35.Фильтры с плавающей пенополистирольной загрузкой: а- ФПЗ-1; б- ФПЗ-4; в- ФПЗ-4н (ФПЗ-3, 4-150); / - нижняя сборно-распределительная система; 2.- отвод промывной воды; 3- подача исходной воды; 4- пенополистирольная загрузка; 5- отвод фильтрата; 6- уло витель nенополистирола; 7- верхняя распределительная система; 8- средний дренаж Замена тяжелых фильтрующих загрузок на плавающие существенно ме няет технологию фильтрования воды, позволяет увеличить допустимую по сравнению с кварцевыми фильтрами концентрацию взвеси в исходной воде и скорость фильтрования, значительно упростить регенерацию загрузки, отказаться от установки промывных насосов и специальных емкостей для воды. М.Г Журбой подтверждено, что гранулы полистирола обладают бо лее высокими адгезионными и электрокинетическими свойствами по срав нению с зернами песка и их применение интенсифицирует процесс фильт рования в целом. В настоящее время в практику водоочистки внедряют напорные фильт ры с плаваюшей загрузкой (ФПЗ) для очистки производственных вод про катных станов, а также безнапорные ФПЗ для осветления природных вод. В зависимости от содержания и характера взвеси в воде, подаваемой на очистные сооружения, а также от производительности водоочистного ком плекса предложены следующие основные схемы фильтрования: через многоярусные или многослойные фильтры с убывающей круп ностью гранул по ходу движения осветляемой воды снизу вверх (ФПЗ-2 и ФПЗ-3, КФПЗ); через фильтры большой rрязеемкости при фильтровании воды сверху вниз; с горизонтальным направлением фильтрования; с непрерывной регенерацией нагрузки. Исследованиями профессора В.О. Орлова установлено, что при безреа rентной очистке воды на ФПЗ-2 и ФПЗ-3 для получения фильтрата, отве чающего нормам ГОСТ на питьевую воду, рекомендуется принимать: до пустимое содержание взвеси в воде до l00 мr/л; скорость фильтрования (в зависимости от физико-механических свойств воды и взвеси) 0,6-2 м/ч; общую толщину двухъярусной или двухслойной загрузки до 0,7-1,2 м; диаметр гранул плавающей загрузки 0,3-1,5 мм; интенсивность промывки ) ; загрузки 10-12 л/(с-м2 продолжительность промывки 3-4 мин. При про мывке фильтров подача промывной воды осуществляется сверху вниз. В случае очистки природных вод для производственных целей скорость фильтрования на ФПЗ может быть установлена в пределах 20-25 м/ч, содер жание взвеси в фильтрате на протяжении фильтроцикла не должно превы шать 20 мr/л. Суммарные потери напора на фильтроцикл достигают 2,6 м. Результаты исследований работы контактных ФПЗ подтверждают це лесообразность внедрения их в практику фильтрования природных вод для питьевых целей. Раствор реагента вводитсn в фильтр непосредственно перед фильтрующей загрузкой. Положительный результат работы ФПЗ был получен также при очистке природных вод от фито- и зоопланктона. При скорости фильтрования 4-7 м/ч достигается удаление из очищаемой воды 90-95 о/о планктона при незначительных потерях напора. Фильтры с крупнозернистой загрузкой для частичного осветления воды конструктивно аналогичны обычным скорым фильтрам. Фильтрующая за грузка однослойна. Для песка крупность зерен принимается 1-2 или 1,6-2,5 мм соответственно, высота фильтрующего слоя 1,5-2,0 и 2,5-3 м, скорость фильтрования 10-12 и 13-15 м/ч. Режим промывки следующий: ) взрыхление загрузки воздухом 15-25 л/(с-м2 в течение 1 мин, водовоздуш ) ) ная промывка 3,5-5 л/(с -м2 воды и 15-25 л/(с-м2 воздуха в течение 5 мин, отмывка водой 7-9 л/(с •м2) в течение 3 мин. Интенсификация промывки фWtьmровальных сооружений Наиболее простым и в конструктивном исполнении самым распространен ным способом промывки фильтрующих сооружений является водяная про мывка. Однако она имеет ряд недостатков: не всегда обеспечивается необ ходимая эффективность отмывки фильтрующего слоя; происходит гидрав лическая сортировка загрузки, что ведет к сокращению продолжительности фильтроциклов и снижению производительности сооружений; расходуется большое количество воды (до 7-8 м3 на 1 м2 поверхности фильтрующего слоя), что, в свою очередь, требует использования мощных насосов и боль ших емкостей для накопления запаса воды на промывку; требуются боль шие сооружения для обработки промывных вод при их повторном исполь зовании. Эффективность водяной промывки может быть повышена чаще всего за счет использования водовоздушной промывки. Применение воздуха дает возможность резко сократить количество промывной воды, и соответствен но уменьшить размеры коммуникаций для ее подвода, отвода и сооружений по ее повторному использованию. При водяной промывке истинная скорость движения воды в поровом про странстве не превышает 2,5-3,5 см/с, тогда как скорость подъема воздушных пузырьков в водной среде на порядок выше и составляет 25-30 см/с. Такие пузырьки увлекают за собой некоторую часть воды, поэтому местные скоро сти потока резко возрастают. Вследствие этого усиливается отрыв загрязне ний от поверхности зерен фильтрующего слоя. При водовоздушной промывке любой требуемый эффект отмывки мо жет быть достигнут (в отличие от водяной промывки) даже при малом рас ходе воды (рис. 1.36). Наиболее часто применяют совместный режим водовоздушной промыв ки, который осуществляется в три этапа. На первом этапе длительностью 1-2 мин подается только воздух интенсивностью 15-20 л/(с-м2) . На втором этапе осуществляется совместная водовоздушная продувка, когда в допол нение к воздуху подается промывная вода интенсивностью 2,5-4 л/(с • м2) . Продолжительность этого этапа составляет 4-5 мин для скорых фильтров и 6-7 мин для контактных осветлителей. За счет совместного действия воды и воздуха на втором этапе промывки происходит полное разрушение струк туры задержанных загрязнений поровым каналом; они перемещаются вверх, выходя на поверхность загрузки, при этом из загрузки удаляется ос новная масса загрязнений. Интенсивность подачи на основном (втором) этапе подобрана таким образом, чтобы загрузка не расширялась. Благодаря этому не происходит смещение и перемешивание слоев загрузки, обеспечи вается заданное первоначальной укладке загрузки распределение ее круп ности по высоте слоя. |