Распределительные системы скорых фильтров.

В настоящее время применяются следующие типы распределительных систем:

1. Из щелевых труб или щелевого ложного дна большого сопротивления без гравийных поддерживающих слоёв

2. Трубчатый дренаж большого сопротивления, расположенный в поддерживающих слоях или в слое фильтрующей загрузки.

3. Колпачковая распределительная система

4. Дренаж скорых фильтров из пористого полимербетона

10.1.1 Трубчатый дренаж большого сопротивления.

Проектируют в соответствии с п.6.105, 6.106, 6.109 СНиП. Эта система дренажа получила наибольшее распространение в современных фильтрационных установках.. Представляют собой системы труб (чугунных или стальных), укладываемых на дно фильтра в нижних слоях гравия. Обычно по дну каждого фильтра укладывается одна магистральная труба с присоединением к ней с обеих сторон ответвлений из труб меньшего диаметра. Эти ответвления имеют отверстия.

Рисунок 37. Схема дренажа:

10.1.2. Щелевые распределительные устройства.

Конструкция похожа на трубчатый дренаж только вместо отверстий - щели. Размер которых на 0,1 мм меньше минимального размера зёрен фильтрующей загрузки, расстояние между щелями не более 20 мм. Щели размещаются равномерно поперёк оси и по периметру трубопровода не более чем в 2 ряда п.6.105 СНиП. Такое распределительное устройство применяется в фильтрах. Где нет поддерживающих слоёв. Общая площадь щелей 1.5-2 % от площади одного фильтра.

10.1.3 Ложное щелевое дно большого сопротивления ( система с горизонтальной компенсацией)

Рисунок 38. Схема:

1. фильтрующий слой

2. поддерживающий слой

3. щелевое дно

4. ответвления дренажа большого сопротивления с отверстиями

10.1.4 Система с щелевым днищем малого сопротивления.

Рисунок 39. Схема:

1.слой фильтрующей загрузки

2. поддерживающий гравийный слой

3. ложное щелевое дно.

4. распределительные трубы о отверстиями большого диаметра.

10.1.5. Колпачковая распределительная система.

Представляют собой систему колпачков монтируемых либо на сплошном днище в специальных отверстиях, либо на распределительной системе фильтра. Количество колпачков 35-50 штук на 1 площади фильтра (п.6.108 СНиП). Колпачки могут быть щелевые пластмассовые ВТИ-К или ферфоровые ВТИ. Предназначены для осуществления водовоздушной промывки. Скорость движения воды или водовоздушной смеси в щелях колпачков не более 1,5 м/с. Общая площадь щели всех колпачков 0,8-1 % от площади фильтра. Устраиваются в фильтрующей загрузке где нет поддерживающих слоёв.

Рисунок 40. Схема:

1. Слой фильтрующей загрузки

2. Ложное днище

3. Днище фильтра

4. Щелевой колпачок

5. Крепёжная муфта

6. Хвостовик

7. Щель

8. Уровень воды в междонном пространстве при нормальном режиме.

9. Уровень воды при водовоздушной промывке

Такие устройства дают возможность равномерно распределять одновременно воду и воздух при промывке фильтра. узкая щель имеет ширину 1-1,5 мм и высоту 50-80 мм.

Принцип действия:

Так как сопротивление при проходе через отверстия воды и воздуха различны, поэтому те отверстия которые равномерно распределяют по площади фильтра воду не обеспечивают равномерное распределение воздуха. А тонкая щель 7 на истущере даёт такую возможность . При промывке сжатый воздух по специальным трубопроводам подаётся в междонном пространство и скапливается в верхней части , постепенно вытесняя воду и образуя в ней воздушную подушку. Как только уровень воды опускается, воздух через щель проникает в ствол и далее равномерно распределяется по площади фильтра.

10.1.6 Дренаж скорых фильтров из пористого полимербетона

Рассматриваются в разделе 8 пособия к СНиП 2.04.02-84.

10.2 Промывка фильтров

В процессе фильтрования воды межпоровое пространство и объём фильтрующей загрузки заполняется загрязнениями. Это приводит к выносу загрязнений в фильтрат, повышению потерь напора в слое фильтрующей загрузки. Во всех случаях нарушения работы фильтра его необходимо останавливать на промывку. Различают промывки:

- обратным током воды

- верхнюю промывку фильтра.

10.2.1 Промывка фильтра обратным током воды.

Вода подаётся от насоса, установленного в нс-2 или непосредственно в здании фильтров, а также из водонапорной башни, ёмкость бака которой рассчитывается исходя из объёма воды необходимой для одновременной промывки нескольких или одного фильтра объём промывки дополнительно п.6.117 СНиП. Вода в бак водонапорной башни может подаваться либо из РЧВ либо из трубопровода фильтровальной воды, если расход воды забираемый насосами в бак не превышает 50% от расхода воды поступаемой в РЧВ. Фильтры должны промываться фильтровальной водой в зависимости от материала загрузки фильтра.

Промывка может быть как?

- водяная (для всех видов загрузки)

- водовоздушной (для кварцевого песка) или материалов с такими же прочностными характеристиками как кварцевый песок) п.6.114 СНиП.

В процессе промывки, восходящие токи промывной воды взмучивают песок и объём, занимаемый им увеличивается, это называется –расширением песка. При этом загрязнения из фильтрующего слоя вымываются. А фильтрующий материал должен быть тщательно отмыт и занимать после промывки тоже положение, что он занимал при нормальной работе фильтра.

10.2.2. Верхняя промывка

Её применяют как дополнение к основному способу промывки фильтра (обратным током воды). Производится в сочетании с последней. Вода подаётся на фильтр ещё и сверху тем самым взмучиваются загрязнения верхнего слоя фильтрующего материала.

Промывка бывает:

- с помощью неподвижных промывных труб, расположенным параллельно желобам для отвода промывной воды.

- с вращающимися промывными трубопроводами.

Водяная промывка.

Осуществляется через все виды дренажей. Интенсивность промывки зависит от вида фильтрующей загрузки(крупность зёрен принимается по т. 23 СНиП). В случае осветления высокомутных вод, обезжелезивания воды, реагентного умягчения а также возможности зарастания поверхностного слоя загрузки и сцепления между собой её отдельных частей в комки или пластины, рекомендуют дополнительно к нижней системе промывки подключать верхнюю промывку, предназначенную для взламывания поверхностной корки и разбивания комьев фильтрующей загрузки. Вращающиеся системы верхней промывки фильтра могут обслуживать фильтры прямоугольного или круглого в плане формы площадью до 25 м ,

Рисунок 41. Схема верхней вращающей системы:

1. Корпус фильтра

2. Желоба

3. Вращающийся водораспределитель

4. Водораспределительные трубы

5. Насадки

6. Трубы промывной воды для верхней промывки

7. Поддерживающий слой

8. Фильтрующий слой

9. Боковой карман

10. Дренаж большого сопротивления

Для вращающегося устройства интенсивность промывки 0,5-0,75 л/ , напор 40-45 м.вод.ст.

Скорость движения воды в подводящих трубопроводах 2,5-3м/с из насадки выход воды со скоростью не более 10 м/с. Если площадь фильтра более 25 м , то применяют системы стационарной верхней промывки, состоящей из ряда дырчатых труб, располагаемых на высоте 6-8 см. от поверхности фильтрующей загрузки. Расстояние между распределительными трубами 700-1000мм., между отверстиями 8-10 см., Скорость вывода воды из отверстия 8-10 м/с. Интенсивность промывки 3-4 л/ , напор 30-40 м.вод.ст. Продолжительность промывки 5-8 мин, из них 2-3 мин, до проведения нижней промывки.

Комбинирования верхней и нижней промывки проводят в следующем порядке:

1. Закрывают задвижки на трубопроводах исходной воды и сбрасывают фильтрат, пока уровень воды в фильтре не опустится до верхней кромки желобов.

2. Закрывают задвижки на линии фильтрата и включают систему верхней промывки, которая работает в течение 2-3 минут.

3. Включают систему нижней промывки с интенсивностью 10-15% расширения фильтрующего слоя, продолжительность этапа 2-3 мин.

4. Включают на полную мощность систему нижней промывки, обеспечивающей 25-50%-ое расширение фильтрующей загрузки СНиП т.25, продолжительность 1-2 мин.

5. Закрывают воду в верхнюю систему промывки и через 20-30 сек. Прекращают нижнюю промывку.

Такая система промывки позволяет полностью избавится от межпоровых загрязнений, но не полностью от плёночных. От них только при помощи гидроэлеватора или ультразвуком.

Сбор загрязнённой воды осуществляется желобами и сборным боковым каналом. Расчёт их следует производить в соответствии с п. 6.111-6.113.

Рисунок 42

9- трубопровод подачи исходной воды

10- трубопровод отвода промывной воды

11-коллектор системы дренажа большого сопротивления

12-дырчатые трубы

Водовоздушная промывка.

Расчёт, конструктивные особенности в разделе 7 пособия СНиП п.7.12-7.20.

Этапы водовоздушной промывки:

1. Взрыхление песка водой-1мин., интенсивность-6-8 л/

2. Водовоздушная промывка- 5 минут, интенсивность подачи воды 3-4 л/ , а воздуха 20-25 л/ ;

3. Отмывка фильтровальной водой- 2 минуты. Интенсивность 6-8 л/ ;