РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФИЛЬТРОВ

9.19. Основные параметры работы фильтров типа ФПЗ для технического водоснабжения приведены в табл. 13.

Таблица 13

П р и м е ч а н и е. Эффективность безреагентного осветления воды составляет примерно 60-80 % и зависит от дисперсности и устойчивости взвеси в исходной воде.

9.20. Гранулометрический состав загрузки и параметры ее промывки следует определять по табл. 14.

Таблица 14

9.21. Суммарную площадь фильтров следует определять в соответствии с указаниями СНиП 2.04.02-84.

9.22. Число фильтров на станции надлежит назначать с учетом того, чтобы при выключении одного фильтра (или секции) на промывку скорости фильтрования увеличивались не более чем на 15-20 %.

9.23. Общую высоту фильтра Н_ф, м, определяют по формуле

Н_ф = DН + Н_о + D_к + Н_з (1 + а_з) + Н_ав , (31)

где DH - превышение стенки корпуса фильтра над максимальным уровнем воды в нем, равное 0,2 м;

Н_о - высота слоя воды в надфильтровом пространстве, м;

D_к - диаметр коллектора нижней сборно-распределительной системы, м;

Н_з, а_з - соответственно толщина слоя загрузки в плотном состоянии и величина его относительного расширения при промывке, м;

Н_ав ³ 0,2 м - расстояние между нижней границей расширенного слоя загрузки и коллектором нижней дренажной системы.

9.24. Нижнюю сборно-распределительную систему (НСРС) фильтров проектируют в виде центрального или бокового коллектора с ответвлением из перфорированных пластмассовых или асбестоцементных труб, имеющих круглые отверстия d_о = 10 мм, направленные вниз под углом 45° к вертикальной плоскости, проходящей через оси трубы, либо из бетонных или полимерных блоков размерами в плане 0,6´0,6 м и с углом наклона рабочей плоскости 30°. Блоки укладывают на лотки переменного сечения.

9.25. Диаметр коллектора НСРС следует определять исходя из скорости воды при промывке, равной 1,5-2,2 м/с.

9.26. Суммарную площадь отверстий w_о, м, в ответвлениях НСРС определяют в зависимости от условий промывки.

При постоянном уровне воды в надфильтровом пространстве во время промывки площадь отверстий определяют по формуле

; (32)

при переменном уровне в общем надфильтровом пространстве фильтров ФПЗ-1 - по формуле

, (33)

где W_пр - интенсивность промывки, л/(с×м²);

f_o - площадь одной секции фильтра, м;

m - коэффициент расхода в отверстиях, принимаемый равным 0,6;

h₁ - напор воды над осью коллектора в начале промывки, м;

N_c - число секций фильтров;

t_пр - продолжительность промывки, мин;

h₂ - напор воды над осью коллектора в конце промывки с учетом потерь напора в загрузке и нижней сборной системе, м.

9.27. Длину дырчатых труб ответвлений l_т назначают конструктивно в зависимости от места расположения сборного коллектора, его диаметра, способа присоединения к нему труб и размеров фильтра в плане.

Число труб принимают, исходя из максимального расстояния между ними в плане, равного 0,5 м.

9.28. Диаметр дырчатых труб определяют по удельному промывному расходу и скорости движения воды в них, принимаемой 1,5-2,5 м/с.

9.29. После предварительного расчета, приняв значение коэффициента неравномерности расходов 0,90-0,95, по черт. 31 уточняют длину и диаметр дырчатых труб, а также определяют диаметр и число отверстий в них.

Черт. 31. Номограммы для расчета нижней сборно-распределительной системы (НСРС)

d - диаметр дырчатых труб, мм; l_т - длина дырчатых труб, м; n_т - число отверстий в трубе; d_о - диаметр отверстий, мм; К_о - коэффициент неравномерности расходов

9.30. Средняя дренажная система (СДС) в фильтрах ФПЗ-4 служит для забора очищенной воды из толщи зернистого слоя и состоит из сборного коллектора и дренажных кассет (черт. 32).

Черт. 32. Конструкция среднего дренажа ФПЗ-4 (ФПЗ-4н)

1 - труба; 2 - фланец; 3 - решетка с дырчатой (d_o - 5-6 мм) или щелевой перфорацией (4´160 мм); 4 - боковые стенки; 5 - гранулы полистирола (три слоя 6-8, 3-5 и 1-2 мм); 6 - сетка; 7 - заглушка

Требуемую площадь поперечного сечения трубы средней дренажной системы F_ср.др, м², определяют по формуле

, (34)

где n_н.р - скорость фильтрования при нормальном режиме, м/ч;

l - расстояние между осями труб, принимаемое 1,0-1,5 м;

L_др - длина дренажной трубы, м ;

n₂ - скорость движения воды в дренажной трубе, равная 1 м/с.

9.31. Ширину водоприемной поверхности дренажной трубы В_ср.др, м, определяют по формуле

, (35)

где m_п - скважность водоприемной поверхности, принимаемая равной 20 % ее площади;

h_др - напор воды, м, над водоприемной поверхностью среднего дренажа в начале фильтроцикла, определяемый по формуле

h_др = Н_ср.др - h_в.с - h_з , (36)

где Н_ср.др - расстояние от максимального уровня воды до среднего дренажа;

h_в.с - потери напора в верхней системе с учетом ее возможного частичного заиления к концу фильтроцикла (h_в.с = 0,5 м);

h_з - потери напора в загрузке к концу фильтроцикла.

9.32. Верхняя сборно-распределительная система (ВСРС) служит для предотвращения всплытия полистирола в надфильтровое пространство и равномерного распределения воды по площади фильтра. Она выполняется в виде решеток или гидрозатвора из полимерных полутруб, присыпанных слоем гравия толщиной 0,2 м и диаметром зерен 20-30 мм. В отдельных случаях можно устраивать монолитное перекрытие с фильтрующими труб чатыми гильзами или кассетами.

Для обеспечения равномерного распределения воды на площади фильтра в период его промывки потери напора в ВСРС должны быть не менее 0,2 м.

9.33. Элементы ВСРС должны быть изготовлены из антикоррозионных материалов и рассчитаны на выталкивающее давление за счет силы Архимеда с учетом веса загрузки и напора над загрузкой.