Рациональный способ регенерации двухслойных медленных фильтров систем водоснабжения сельских населённых пунктов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.02, кандидат технических наук Васильченко, Аркадий Павлович
- Специальность ВАК РФ06.01.02
- Количество страниц 215
Оглавление диссертации кандидат технических наук Васильченко, Аркадий Павлович
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Обзор состояния безреагентной очистки поверхностных вод на групповых водопроводах систем сельскохозяйственного водоснабжения
1.2 Способы регенерации медленных фильтров и пути их модернизации
1.3 Виды загрузок, используемые при безреагентном фильтровании
1.4 Цель и задачи исследований
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ РЕГЕНЕРАЦИИ ДВУХСЛОЙНЫХ МЕДЛЕННЫХ ФИЛЬТРОВ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ СПОСОБОМ
2.1 Размыв и взвешивание двухслойной загрузки медленного фильтра вертикальной несвободной струей
2.2 Транспортирующая способность горизонтального смывного потока при регенерации двухслойного медленного фильтра
3 ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Задачи и методика исследований
3.2 Лабораторная установка и условия проведения исследований
3.3 Влияние скорости перемещения насадка и скорости истечения струи на величину зоны размыва двухслойной загрузки и характер ее гидравлической сортировки
3.4 Изучение эффекта регенерации в зависимости от скорости истечения струи, диаметра насадка и скорости его перемещения
3.5 Разработка конструкции промывного устройства для регенерации двухслойного медленного фильтра
Выводы
4 ИССЛЕДОВАНИЕ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ РАБОТЫ ДВУХСЛОЙНОГО МЕДЛЕННОГО ФИЛЬТРА, РЕГЕНЕРИРУЕМОГО ГИДРАВЛИЧЕСКИМ РЫХЛИТЕЛЕМ 105 4.1 Экспериментальный водопровод с двухслойным медленным фильтром на очистных сооружениях г. Константиновска
4.1.1 Источник водоснабжения
4.1.2 Общая схема сооружений водопровода
4.2 Методика проведения исследований
4.3 Технологический процесс работы двухслойного медленного фильтра
4.3.1 Период полезного фильтрования
4.3.2 Исследование процесса регенерации двухслойного медленного фильтра
4.3.3 Осветлительное созревание загрузки двухслойного медленного фильтра
4.4 Расчет промывного устройства и горизонтального смывного потока
Выводы
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОЙ КОНСТРУКЦИИ ДВУХСЛОЙНОГО МЕДЛЕННОГО ФИЛЬТРА С
УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫМ ПРОМЫВНЫМ УСТРОЙСТВОМ
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Мелиорация, рекультивация и охрана земель», 06.01.02 шифр ВАК
Совершенствование напорных водоочистных сооружений1998 год, доктор технических наук Ким, Аркадий Николаевич
Технология медленного фильтрования на сооружениях малой и средней производительности2005 год, кандидат технических наук Аюкаев, Роман Ренатович
Доочистка городских сточных вод на радиальных фильтрах1984 год, кандидат технических наук Войтов, Евгений Леонидович
Интенсификация процесса очистки высокоцветных маломутных вод, содержащих антропогенные примеси1998 год, кандидат технических наук Приемышев, Юрий Романович
Безреагентная очистка поверхностных вод на фильтрах с инертно-сорбционной загрузкой: на примере водоисточников Китая2007 год, кандидат технических наук Лю Чэ
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Рациональный способ регенерации двухслойных медленных фильтров систем водоснабжения сельских населённых пунктов»
Актуальность проблемы. Очистка природных вод является одной из наиболее серьезных проблем водоснабжения. Необходимость ее возникла в прошлом веке в связи с резко возросшей потребностью в питьевой и промышленной воде и использованием для этих целей вод поверхностных источников [1].
В России построены крупные групповые водопроводы, снабжающие централизовано водой питьевого качества большие сельскохозяйственные регионы страны. Основное количество воды для этих нужд забирается из водохранилищ, наполняемых из оросительных каналов, качество воды в которых не соответствует требованиям современного стандарта [2, 3]. При очистке воды на таких водопроводах, как правило, применяются безреагентные медленные фильтры, которые являются наиболее простыми и экологически безвредными, а также не требуют высококвалифицированного обслуживающего персонала.
В настоящее время в практике очистки воды для сельских населенных пунктов используются, как правило, однослойные медленные фильтры, конструкция которых не обеспечивает получение необходимого количества фильтрованной воды, в связи с несовершенством, как самих фильтров, так и гидромеханического оборудования для их регенерации, что вызывает снижение грязеемкости загрузки из-за накопления остаточных загрязнений в ней и сокращения продолжительности периода полезного фильтрования. Все это затрудняет обеспечение всех потребителей питьевой водой в необходимом количестве и высокого качества. Кроме того медленные однослойные фильтры имеют большие капитальные затраты при их строительстве и занимают значительные площади ввиду малых скоростей фильтрования [4-6] И, как показывают научные разработки, огромным резервом в повышении эффективности работы медленных фильтров является применение многослойных фильтрующих загрузок взамен однослойных, используемых на практике.
Многослойные фильтрующие загрузки позволяют резко увеличить скорость фильтрования и грязеемкость фильтров, а в конструктивном исполнении выполнить очистные сооружения с меньшей площадью камер фильтрования, с простым и менее металлоемким оборудованием для их регенерации [7-10].
Медленные фильтры относятся к зернистым фильтрам, в которых в качестве фильтрующего материала применяется кварцевый песок. Однако истощение освоенных месторождений кварцевого песка и его низкие технологические показатели предопределяют поиск новых эффективных и промыш-ленно доступных фильтрующих материалов.
В настоящее время в качестве зернистой загрузки водоочистных фильтров применяют пористые искусственные материалы, такие как керамзит, шунгизит, аглопорит, шлаковая пемза и др. Обладая большой межзерновой пористостью и развитой удельной поверхностью, эти материалы позволяют существенно улучшить технологические показатели работы водоочистных фильтров.
Для эффективной работы медленных фильтров разработано несколько способов их регенерации, но они мало эффективны. Так при механическом способе не исключена полная перемывка песка и большие тяговые сопротивления при передвижении механического рыхлитель, а при гидравлическом способе конструкция гидравлического рыхлителя громоздка и металлоемка и возникают большие сложности при подаче промывной воды.
Учитывая все это, разработка новой конструкции безреагентного фильтра с использованием многослойной фильтрующей загрузки и создания необходимых механизмов по регенерации таких фильтров является весьма актуальным.
Цель работы - повышение качества работы медленных фильтров групповых водопроводов систем водоснабжения сельских населенных пунктов.
Задачи исследований:
- изучение состояния вопроса безреагентной очистки поверхностных вод на групповых водопроводах в системах сельскохозяйственного водоснабжения;
- теоретическое обоснование условий регенерации двухслойного медленного фильтра гидравлическим способом в системах сельскохозяйственного водоснабжения;
- определение оптимального состава двухслойной загрузки в медленных фильтрах и технологические параметры ее регенерации в лабораторных условиях;
- улучшение конструкции гидравлического рыхлителя для двухслойной фильтрующей загрузки и исследование ее в лабораторных условиях;
- проверка предлагаемой конструкции фильтрующей загрузки и гидравлического рыхлителя в производственных условиях;
- определение технико-экономической эффективности использования предлагаемой конструкции двухслойного медленного фильтра с усовершенствованным промывным устройством.
Научная новизна работы:
- установлены оптимальные параметры режима взаимодействия струи с двухслойной загрузкой, при которых достигается максимальная эффективность регенерации;
- получены эмпирические зависимости для определения глубины и ширины зоны размыва двухслойной загрузки одиночной напорной струей;
- усовершенствован технологический процесс регенерации двухслойного медленного фильтра;
- определены зависимости для расчета элементов гидравлического рыхлителя и горизонтального смывного потока.
Основные положения выносимые на защиту:
- теоретическое обоснование условий регенерации двухслойного медленного фильтра гидравлическим способом в системах сельскохозяйственного водоснабжения;
- определение оптимального состава двухслойной загрузки в медленных фильтрах и технологические параметры ее регенерации в лабораторных условиях;
- усовершенствованный технологический процесс регенерации двухслойного медленного фильтра,
- результаты производственных испытаний работы двухслойного медленного фильтра с усовершенствованным промывным устройством по основным производственным операциям;
- технико-экономическая эффективность использования предлагаемой конструкции двухслойного медленного фильтра с усовершенствованным промывным устройством
Практическая значимость:
- разработанная конструкция гидравлического рыхлителя позволяет уменьшить длину промывных шлангов на 50 %, снизить вес рыхлителя на 2025 % и улучшить условия регенерации двухслойной загрузки.
- предлагаемая конструкция двухслойного медленного фильтра с усовершенствованным промывным устройством повышает производительность очистных сооружений в 2-2,5 раза и снижает эксплуатационные затраты на 15-20 %, а также снижает площадь застройки в 1,5-2 раза.
Внедрение предлагаемой конструкции двухслойного медленного фильтра с усовершенствованным промывным устройством осуществлено на очистных сооружениях г. Константиновска.
Объект исследования - двухслойный медленный фильтр групповых водопроводов систем сельскохозяйственного водоснабжения с гидравлическим способом регенерации, а также конструктивные и технологические параметры промывного устройства.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на конференциях молодых ученых и сотрудников ФГНУ «РосНИИПМ» в г. Новочеркасске в 2002-2006 г., а также на 2-ой Всероссийской конференции молодых ученых в ФГНУ ВНИИ «Радуга» г. Коломна в 2005 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, одна из которых в издании рекомендованном ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов и предложений производству. Работа изложена на 215 страницах машинописного текста, в том числе 167 страниц основного текста и включает в себя 53 рисунка, 19 таблиц, 9 приложений, список использованной литературы состоит из 143 наименований, включая 6 иностранных источников.
Похожие диссертационные работы по специальности «Мелиорация, рекультивация и охрана земель», 06.01.02 шифр ВАК
Совершенствование технологии очистки воды для орошения и водоснабжения сельских населенных пунктов2005 год, кандидат технических наук Зуйкина, Елена Николаевна
Безреагентная технология очистки высокомутных вод, содержащих техногенные примеси2006 год, доктор технических наук Ганбаров, Эльчин Сурхай оглы
Безреагентное кондиционирование железосодержащих подземных вод на биореакторах-фильтрах2007 год, кандидат технических наук Говоров, Олег Борисович
Ресурсно-экологический потенциал доочистки биологически очищенных сточных вод на ершовоантрацитовых фильтрах2002 год, кандидат технических наук Марочкин, Алексей Александрович
Совершенствование водного хозяйства крупного промышленного центра с учетом экологических факторов: На примере Самарского региона1999 год, доктор технических наук Стрелков, Александр Кузьмич
Заключение диссертации по теме «Мелиорация, рекультивация и охрана земель», Васильченко, Аркадий Павлович
Выводы
1 Установлено влияние на глубину Н и ширину b зоны размыва двухслойной фильтрующей загрузки из материала ОДМ-2Ф и кварцевого песка скорости истечения воды из насадка Vc, скорости перемещения насадка VH и диаметра выходного отверстия насадка dQ.
2 Наибольшая ширина b зоны размыва двухслойной фильтрующей загрузки из материала ОДМ-2Ф и кварцевого песка получена при использовании конически сходящегося насадка с боковыми щелями с эквивалентным диаметром d3Ke=\7,6 мм при заглублении его на глубину h = 0,1 м.
3 Наименьшие тяговые сопротивления установлены при использовании конически сходящихся насадков с боковыми щелями при скорости перемещения промывного устройства 0,01м/с.
4 Определены технологические параметры регенерации двухслойной фильтрующей загрузки медленного фильтра: скорость перемещения насадка VH = 0,01 м/с, скорость истечения струи Vc= 12,2 м/с и глубина заглубления насадка h = 0,1 м. Такие параметры позволяют качественно промывать двухслойную фильтрующую загрузку на глубину 0,35-0,40 м.
5 По результатам лабораторных исследований и анализа существующих конструкций промывных устройств, для интенсификации регенерации двухслойных медленных фильтров разработана конструкция гидравлического рыхлителя.
6. Разработанная конструкция гидравлического рыхлителя, исключает барабаны и предусматривает боковой подвод воды к рыхлителю, специальное приспособление для подъема промывных шлангов, насадки выполненные из полиэтилена и устройство винтового домкрата для вертикального перемещения рыхлителя, позволяет уменьшить длину промывных шлангов на 50%, снизить вес рыхлителя на 20-25% и улучшить условия регенерации двухслойной загрузки.
4 ИССЛЕДОВАНИЕ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ РАБОТЫ ДВУХСЛОЙНОГО МЕДЛЕННОГО ФИЛЬТРА, РЕГЕНЕРИРУЕМОГО ГИДРАВЛИЧЕСКИМ РЫХЛИТЕЛЕМ
4.1 Экспериментальный водопровод с двухслойным медленным фильтром на очистных сооружениях г. Константиновска
4.1.1 Источник водоснабжения
Источником водоснабжения г. Константиновска (Ростовская область) является протекающая в 700 метрах от х. Ведерники река Дон, вода которой пресная на вкус и имеет вполне удовлетворительные показатели по своему химическому составу. Река имеет постоянную проточность и в створе водозабора в межень ее расход составляет 400 м /с при средней глубине 4,55,0 метра и ширине 220-300 метров. Вода в р. Дон имеет колебания по 5 мутности от 22-150 мг/дм, что представляет практический интерес как объект исследований при работе очистных сооружений, так как ее показатели характерны для многих водных источников Юга России.
4.1.2 Общая схема сооружений водопровода
Вода для очистки забирается из р. Дон по двум водозаборам. На берегу реки в х. Ведерники размещена насосная станция I подъема. В здании насосной станции установлено 4 центробежных насоса марки ЭЦВ 12-160100 (3 рабочих, 1 резервный). От насосной станции до очистных сооружений уложен напорный трубопровод из двух ниток диаметром 410 мм.
В состав очистных сооружений входят: медленный двухслойный фильтр (рис. 42), насосная станция II подъема, хлораторная, химическая лаборатория.
Рисунок 42 - Двухслойный медленный фильтр
Сырая» вода поступает на двухслойный медленный фильтр с гидравлической регенерацией, где и проходит ее очистку. Перед медленным фильтром осуществляется ввод хлора с целью предупреждения развития бактериальной микрофлоры в толще загрузки. Окончательное обеззараживание проводится хлором перед резервуаром чистой воды.
Строительная часть медленного фильтра выполнена по проекту, разработанному ППК «Кристалл» при «СК Гипрокоммунводоканал» г. Ростов на Дону. Здание двухслойного медленного фильтра железобетонное, обсыпанное землей. В торце медленного двухслойного фильтра находится здание управления очистным сооружением, в котором размещена вся основная арматура фильтра. Медленный фильтр состоит из двух секций с размерами в осях 48x12 метров, каждая полезной площадью о
564 м . Каждая секция разделена продольной стенкой на две, шириной по 6 м. Скорость фильтрования принята при нормальном режиме - 0,4 м/ч, при форсированном - 0,6 м/ч. Регулирование скорости фильтрования автоматическое. Фильтрующая загрузка фильтра, состоящая из дробленого керамзита и кварцевого песка с общей толщиной слоев 0,8 м (высота дробленого керамзита - 0,3 м, кварцевого песка - 0,5 м), засыпается в основной отсек, образуемый двумя невысокими водонепроницаемыми стенками. Гранулометрический состав дробленого керамзита и кварцевого песка приведен в приложении Ж. Фильтрующий слой загрузки укладывается на поддерживающие слои гравия. Исследования проводились на одной из секций фильтра.
Далее очищенная вода поступает в резервуар чистой воды. Резервуар u о чистой воды имеет емкостью 3200 м . Из резервуара чистой воды вода по всасывающему трубопроводу поступает в насосную станцию II подъема. Насосная станция является объединенной для хозяйственно-противопожарных целей. Принятые насосы 1 Д 630-90а в количестве 4 шт. (2 рабочих и 2 резервных) (рис. 43) обеспечивают подачу расчетного расхода потребителям города с учетом пожаротушения. В насосной станции установлен насос марки К200-150-315 для подачи воды на регенерацию фильтра из резервуара чистой воды.
Рисунок 43 - Насосное оборудование на насосной станции II подъема
4.2 Методика проведения исследований
Работа двухслойного медленного фильтра изучалась по основным технологическим операциям:
1 Изучение процесса полезного фильтрования.
2 Исследование процесса регенерации, то есть восстановление первоначальных фильтрационных свойств двухслойной загрузки после ее заиления, с помощью гидравлического рыхлителя, при различных режимах и условиях его работы.
3 Изучение условий осветлительного созревания двухслойного фильтра после пуска его в работу.
Полезное фильтрование. Пуск фильтра в работу в режиме фильтрования производился при закрытых задвижках 16 и 18 и открытой задвижке 17 (рис. 44). Включался насос для подачи воды в камеру фильтра, и по трубопроводу «сырой» воды 12 заполнялась камера фильтра водой до отметки ГПФ (горизонт полезного фильтрования).
Отключался насос подачи «сырой» воды, и закрывалась задвижка 17. Постепенно, без рывка, открывалась задвижка 16 на трубопроводе 13 отвода фильтрата, и регулировалась скорость фильтрования в пределах 0,4-0,6 м/ч. При снижении слоя воды в камере на 0,2-0,3 м открывалась задвижка 17, и производилась подкачка «сырой» воды насосом до отметки ГПФ без перекрытия задвижки 16. Затем задвижка 17 регулировалась так, чтобы через нее проходил заданный расход «сырой» воды без переполнения камеры фильтра.
Скорость фильтрования в течение всего фильтроцикла поддерживалась постоянной.
Для определения глубины проникновения и характера распределения задержанных загрязнений отбирались пробы по всей толщине двухслойной загрузки после каждого фильтроцикла. Пробы, взятые с глубин 0-0,02; 0,020,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30; 0,30-0,40; 0,40-0,50 м высушивались до постоянного веса, взвешивались с точностью до 0,001 грамма, затем Z
12
19 6 на фильтрование и промывку в канализацию
I - корпус фильтра, 2 — карман, 3 — дробленый керамзит, 4 — канализационный трубопровод, 5 — невысокая стенка, 6 - кварцевый песок, 7 — пористые дренажные плиты, 8 - гидрорыхлитель, 9 - каретка, 10 — блок,
II — гибкий шланг, 12 - трубопровод «сырой воды», 13 - трубопровод чистой воды, 14 - привод гидрорыхлителя, 15 — плиты перекрытия, 16 - задвижка чистой воды, 17 — задвижка «сырой воды», 18 - задвижка канализационная, 19 — насадок.
Рисунок 44 — Схема двухслойного медленного фильтра (6x48 м) о чо отмывались водопроводной водой в специальных стаканчиках, высушивались в сушильном шкафу до постоянного веса и снова взвешивались. Количество загрязнений, определяемое как разность весов проб загрузки до и после отмывки, отнесенное к объему проб, представляло собой загрязненность загрузки. Пробы двухслойной загрузки отбирались в трех точках, равномерно размещенных по всей площади фильтра [133].
Объем проб, взятых с глубин 0-0,02; 0,02-0,05; 0,05-0,1; 0,1-0,2; 0,2-0,3 и т.д. составлял 70 см (объем бюкса) а объем проб, отобранных с вышележащих слоев, определялся как произведение площади пробоотборника и глубины взятия проб. Загрязненность загрузки позволяла определить ее грязеем-кость, т.е. количество загрязнений, задержанных единицей площади загрузки за фильтроцикл.
В процессе исследований ежедневно отбирались пробы воды до и после фильтрования для определения количества взвешенных веществ в воде. Мутность воды большой мутности определялась весовым способом по общеизвестной методике [133,134], а фильтрата на КФК-3.
Гидравлическая крупность взвеси, поступающей на фильтр в период полезного фильтрования и в период промывки фильтра определялась с помощью конусных цилиндров по методике, приведенной в книге B.C. Оводова [140]. Отбор проб из корпуса фильтра, для определения гидравлической крупности взвеси производился с помощью пробоотборника, а в период смыва и взмучивания загрязнений гидравлическим рыхлителем отбор проб производился на выходе канализационной трубы через определенные промежутки времени (в начала регенерации, через 1 минуту, 2, 5,10,20,40, 60 минут и т.д.).
По мере загрязнения фильтра растут потери напора в результате увеличения гидравлического сопротивления в фильтрующей загрузке. При достижении потери напора 1,2-1,4 м фильтр выключается из работы на промывку (регенерацию).
Регенерация. Она осуществлялась гидравлическим рыхлителем, представляющем собой систему насадков, создающих напорные несвободные водяные струи. В связи с тем, что медленный фильтр имел большую площадь и с целью создания более совершенной конструкции промывного устройства, нами использовалось три гидравлических рыхлителя, соединенных друг с другом шарнирно (рис. 44).
Для промывки медленного двухслойного фильтра закрывалась задвижка 16 на трубопроводе 13 фильтрата, открывалась канализационная задвижка 18. После сработки объема водяной подушки брались пробы в 9 точках по всей площади фильтра, для определения глубины проникновения загрязнений в двухслойную загрузку, а также для определения их количества. Затем включался промывной насос и подавалась вода в гидравлические рыхлители 8 по напорным шлангам 11 из резервуаров чистой воды. Включался привод (лебедка) 14. Электропривод рыхлителей представлен на рисунке 45.
Рисунок 45 - Электропривод рыхлителей
Насадки 19 рыхлителей с помощью винтовых домкратов располагались над поверхностью керамзита. После двух проходов гидравлических рыхлителей и разрушения слежавшейся верхней, наиболее загрязненной части загрузки, привод рыхлителей выключался, и насадки рыхлителей погружались в керамзит на глубину 0,1 м, опять включался привод рыхлителей, и осуществлялась более глубокая промывка и гидравлическая сортировка фильтрующей загрузки. В такой позиции рыхлители работали 4 прохода. Тяговые усилия, требуемые для перемещения рыхлителей с заглубленными насадками, определялись по динамометру, присоединенному к тяговому тросу.
За 6 проходов рыхлителя, фильтр практически полностью промывался от задержанных загрязнений на глубину 0,40-0,45 м, и происходила гидравлическая сортировка загрузки по высоте. Глубина проникновения напорной струи в толщу загрузки определялась при помощи специальной мерной рейки. Керамзит, как наиболее легкий фильтрующий материал, выносился струями воды на поверхность. Расход воды, подаваемый на рыхлитель, был в пределах 24-25 л/с. Суммарный расход воды, равный 72-75 л/с, подаваемый через рыхлители, обеспечивал также и транспортирующую способность потока для смыва загрязнений в канализацию. По расчетам, выполненным В.Н. Лозовым, если расход воды, подаваемый через рыхлители равен 9 л/с на 1 погонный метр, то горизонтальный смывной поток не требуется, т.к. при таких параметрах потока вполне обеспечивается транспортирующая способность горизонтального смывного потока.
Напор струй рыхлителей определялся с помощью манометров, установленных на гибких шлангах, подводящих воду к рыхлителям.
По окончании промывки фильтрующей загрузки двухслойного медленного фильтра выключался привод 14 гидравлических рыхлителей, с помощью винтового домкрата рыхлители поднимались вверх так, чтобы насадки 19 располагались над поверхностью загрузки на расстоянии 0,02-0,03 м, и выключался промывной насос. Эта операция выполнялась так для того, чтобы отверстия насадков гидравлического рыхлителя не забивались зернами керамзита в результате подсоса их в насадки в момент остановки насоса. Затем закрывалась задвижка 18 на канализационном трубопроводе 4, секция фильтра наполнялась водой до отметки ГПФ, и начинался очередной период полезного фильтрования.
Осветлительное созревание двухслойного фильтра. После каждой регенерации в момент пуска двухслойного фильтрата в работу, определялся период осветлительного созревания двухслойной загрузки. Он необходим для того, чтобы мутность фильтрата снизилась до норм СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода», то есть до 1,5 мг/дм , так как в начале полезного фильтрования происходит небольшой вынос частиц взвеси через двухслойную загрузку. В процессе проведения исследований определялись периоды осветлительного созревания для различных скоростей фильтрования (от 0,4 до 0,6 м/ч), путем отбора проб воды на выходе дренажной трубы фильтра через определенные промежутки времени (через 1 минуту, а затем через каждые 5 минут в течение часа) с последующим определением ее мутности.
4.3 Технологический процесс работы двухслойного медленного фильтра
Как было уже сказано, полный фильтроцикл двухслойного медленного фильтра складывается из трех основных технологических операций: полезного фильтрования, восстановления первоначальных фильтрационных свойств двухслойной загрузки после ее заиления (регенерации) и процесса осветлительного созревания двухслойного фильтра после пуска его в работу. Отсюда, продолжительность фильтроцикла равняется:
Тф='пф+*Р+*с> С35) где ^ - продолжительность полезного фильтрования, час; tp - продолжительность регенерации, час; tc - продолжительность созревания, час.
Причем, чем больше t^ при одних и тех же значениях скорости фильтрования и чем меньше tp и tc, тем с большей полезной отдачей работает фильтр.
4.3.1 Период полезного фильтрования
Исследования проводились на одной секции двухслойного медленного фильтра с толщиной загрузки 0,8 м (дробленый керамзит - 0,3 м, кварцевый песок - 0,5 м). В секции фильтра был установлен разработанный гидравлический рыхлитель в количестве 3 штук (рис. 46). Скорость фильтрования устанавливалась 0,4, 0,5 и 0,6 м/ч. При скорости фильтрования 0,4 м/ч. было проведено 10 фильтроциклов. При этом в период с 11.03.04 по 13.02.05г.(серия № 1) мутность воды в р. Дон колебалась в пределах от 22 до 120 мг/дм3.
Рисунок 46 - Секция с гидравлическими рыхлителями
Изменение мутности донской воды в процессе исследований приведена в таблице 9.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Васильченко, Аркадий Павлович, 2007 год
1. Обводнение и с.-х. водоснабжение. М., 1968.- 10-20. 57 А.с. 1681
2. Прибор для промывания сыпучих материалов в фильтрах [Текст] В.В. Хованский; 1912. 68 Mechanization of slow-sand-filter bed cleaning. Engineer, [Текст] London, 1954, p. 197-213. 69 Slow sand filters. A series of articles on Operation and Maintenance of the smaller water works Plant [Текст]. Water Works Engineering, 1945, Vol. 98, No. 14. p. 786-804.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.