Пояснительная записка (1193327), страница 6
Текст из файла (страница 6)
При этом назернах фильтрующего слоя одновременно происходят реакции окисления игидролиза. Важную роль в процессе задержания железа играют катализ иадсорбция.Достаточнаястепеньобезжелезиваниянаступаетпослеформирования на зернах загрузки определенной массы каталитической пленки.Во время ее образования происходит «зарядка» фильтра. Через определенноевремя на поверхности зерен загрузки образуется пленка из соединений железа.Проведенные исследования химического состава пленки показали, что онаЛистИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП.270112.65.К401.02.ПЗ – К10-ВиВ-724(в) 36состоит в основном из двух- и трех валентного железа.
В напорных фильтрах впленке присутствует 20-25 % закисного железа.Обезжелезивание воды в загрузке, покрытой пленкой, является гетерогеннымавтокаталитическимпроцессом, врезультатекоторого обеспечиваетсянепрерывное обновление пленки как катализатора непосредственно при работефильтра. Необходимым условием образования и действия пленки являетсяналичие в воде кислорода.
При полном отсутствии кислорода процесспрекращается.Промывка необходима для удаления накопившихся между грануламигранодиорита частиц Fe+3 в теле фильтра и для оттирания каталитическойпленки, образовавшейся за период фильтроцикла на поверхности фильтрующейзагрузки.За интенсивность промывки принимают расход воды, воздуха или ихсмеси за одну секунду на единицу площади фильтра. Согласно рекомендациям/1/ для промывки фильтрующей загрузки крупностью 1-2 мм должнаприменяться водовоздушная промывка.
Это связано с возможностью добитьсямаксимальной интенсивности промывки при минимальных потерях напора, т.к.воздух при движении в одинаковых условиях с водой имеет гораздо меньшиепотери напора. Кроме того, воздух имеет лучшие характеристики потурбулентности,чтосоздаетпредпосылкидлялучшегооттиранияобразовавшейся за период фильтроцикла каталитической пленки на поверхностизерен загрузки, состоящей из соединений трехвалентного железа. Интенсивностьпромывки должна быть достаточна для того, чтобы воздух (вода или их смесь)мог приводить в движение нижние, наиболее крупные частицы гранодиорита.Согласно п.6.123 /1/ для гранодиорита крупностью 1-2 мм интенсивность подачивоздуха должна быть не менее 20-25 л/(с*м2).
Для транспортировки отмываемыхчастиц железа из фильтра подается промывная вода.Ее интенсивность подачи должна быть не менее 7-9 л/(с∙м2).ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП.270112.65.К401.02.ПЗ – К10-ВиВ-724(в) 37Последовательность водовоздушной промывки для крупной загрузки (1-2мм) следующая:1) взрыхление фильтрующей загрузки воздухом в течение 1- 5 мин.
синтенсивностью 1=20-25 л/( с∙м2)2) водовоздушная промывка в течение 5 мин. с интенсивностью подачи: воды .1 - 3,5-5 л/( с∙м2) , воздуха I = 20-25 n/( с∙м2) .3) отмывка водой в течение 3-8 мин., с интенсивностью 1= 7-9 л/( с∙м2).Время промывки фильтрующей загрузки регламентируется 5 - 10 мин /1/.Фактическое время промывки уточняется в процессе эксплуатации фильтров.Ориентиром для окончания промывки - является цвет промывной воды. Когдапромывная вода приобретает полупрозрачный светло-желтый цвел промывкуможно заканчивать. Косвенной характеристикой эффективности промывкислужит начальная потеря напора в фильтре в момент его включения послепромывки.
Она должна соответствовать начальной величине потери напорапосле «зарядки» фильтра.Если длительность промывки более 10 минут, а цвет промывной водыостается темно-коричневым, это указывает на недостаточную интенсивностьпромывки.Периодичность промывки, фильтр о цикл, определяется при появлениидвух факторов:1) проскок в фильтрат повышенных концентраций окислов железа - резкоеи стабильное (в течение 1-3 часов) увеличение концентраций железа в фильтрате,при неизменных исходных параметрах работы фильтров (постоянные скоростифильтрования и концентрация железа в исходной воде).2) достижение максимальных потерь напора (для напорных фильтров 1015 м.вод.ст).Изм.
Лист№ докум.Подпись ДатаДП.270112.65.К401.02.ПЗ – К10-ВиВ-724(в)Лист38При появлении одного из этих факторов - фильтр отключают на промывку.При эксплуатации фильтров, обычно постоянно проявляется только один из этихфакторов.При постоянной работе фильтра с повышенными потерями напорасуществует факторы риска:1. потери напораэто кольматация фильтрующей загрузки. Чем вышепотери напора, тем сильнее проявляется кольматация. При некоторых еевеличинах, возможны образования непромываемых участков (грязевые комки) втеле фильтра, которые впоследствии разрастаются, приводя к ухудшениюработы фильтров и в конечном итоге к необходимости замены фильтрующейзагрузки.2.
повышенные потери напора приводят к уменьшению скорости фильтрации и сокращению пропускной способности фильтров. Постоянная регулировка задвижками требуемой производительности фильтров, приводит кнестабильности в их работе.Расчет производительности станции обезжелезивания4.2.2.Суточная производительность станции обезжелезивания Qcyt м3/сут,определяется по формулеQсут = a ∙ (Тст∙ vн – nпр ∙ qпр – nпр ∙ тпр ∙ vн) +Qдоб(4.1)где F – общая площадь фильтрации, мТст – продолжительность работы станции в течение суток, Тст = 24 час;vн – расчетная скорость фильтрования, vн = 7-10 м/ч;nпр – число промывок одного фильтра в сутки, nпр =1;ЛистИзм.
Лист№ докум.Подпись ДатаДП.270112.65.К401.02.ПЗ – К10-ВиВ-724(в) 39тпр – время простоя фильтра в связи с промывкой. При водо- воздушнойпромывке тпр = 0,5 час;qпр – удельный расход воды на одну промывку, м /м.Удельный расход воды на одну промывку рассчитывается по формулеqпр =0,001tпр i,(4.2)где tnp – время промывки, tnp =10 мин = 600 сек;i – интенсивность промывки, i=20 л/(с∙м2 ).Тогдаqпр = 0,001∙600∙20 = 12 м3/м2F = 250/(24∙8 – 1∙12 – 1∙0,5∙8) = 1,42 м2.Площадь одного фильтра равнаfф = F/N; fф = 1,42/6 = 0,23 м2(4.3)Радиус фильтра определяется по формулеR = �/4 = �1,42/(4 ∙ 3,14) = 0,4(4.4)Принимаем 3 напорных вертикальных фильтра с загрузкой гранодиорит,размерами зерен 0,5 – 1,25 мм, высотой фильтрующего слоя 70 см, при скоростифильтрования 5,5 – 6 м/ч.Требуемый расход воздуха на взрыхление фильтрующей загрузки приводовоздушной промывке определяется по формулеЛистИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП.270112.65.К401.02.ПЗ – К10-ВиВ-724(в) 40Qвозд = iвоздfф ; Qвозд = 25∙0,47 = 11,75 л/с = 0,705 м3/мин,(4.5)где iвозд – интенсивность продувки, iвозд=25 л/(с∙м2).Время взрыхления Твз = 6 мин.К установке, согласно /х/ принимаем одну воздуходувку марки 12 ВФ –1,0/1,8 СМ2У3 (производительностью = 1,0 в Q м3/мин) с напорным режимом 80кПа.Расчет промывных вод при водяной промывке фильтрующей загрузкиQвод = iводfф ; Qвод = 20∙0,47 = 16 л/с = 33,84 м3/ч,(4.6)где iвод – интенсивность промывки фильтра, iвод=20 л/(с∙м2) для загрузкикрупностью 1–2 мм /1/;Время промывки Тпр = 0,6 мин или 0,1 ч.Объем воды требующейся на промывку одного фильтра по формулеW1= Тпр Qвод ; W1 = 33,84∙0,1 = 3,4 м3(4.7)Расчет промывных вод при водовоздушной промывке фильтрующейзагрузкиQвод = iводfф ; Qвод = 9∙0,47= 4,23 л/с = 15,23 м3/ч,(4.8)где iвод – интенсивность промывки фильтра, iвод=9 л/(с∙м2) для загрузкикрупностью 1–2 мм /1/;Объем воды требующейся на водовоздушную промывку одного фильтрапо формулеЛистИзм.
Лист№ докум.Подпись ДатаДП.270112.65.К401.02.ПЗ – К10-ВиВ-724(в) 41W2= Тпр Qвод = 15,23∙0,1 = 1,5 м3(4.9)Подбираем насосное оборудование для промывки фильтров. Необходимыйнапор промывного насоса принимают равным 20 м. Расход промывных вод равен16 л/с. Подбираем насос марки К 90/20 с диаметром колеса 136 мм и количествомоборотов 2900.Отвод промывной воды с напорного фильтра производится в резервуарусреднитель промывных вод, и далее направляется на очистку.а) вид сбоку; б) план; 1 – подвод обрабатываемой воды; 2 – выход очищенной воды; 3– подвод промывной воды; 4 – сброс промывной воды; 5 – опорожнение фильтра; 6 - подводвоздуха на взрыхление; 7 – воздушник; 8, 9 – трубки отбора проб воды и давления до и послефильтра; 10 – сточный лоток; 11 – люкиРисунок 4.1.
Схема обвязки однокамерного напорного фильтраЛистИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП.270112.65.К401.02.ПЗ – К10-ВиВ-724(в) 42Характеристика напорного фильтраДиаметр D, Площадь ВысотаТипнапорных Маркамфильтрова H, ммфильтровния, м2ФильтрыФОВ 1,4-0,6-2 1,51,782435вертикальные,однокамерныеСлойзагрузки,м1,0Нагрузочная масса,т1,04.2.3.Расчет смесителяПри применении метода упрощенной аэрации на напорных фильтрах,обогащение воды кислородом воздуха происходит в напорном смесителе, схемакоторого показана на рисунке 2.8.Рисунок 4.2 – Схема смесителяВоздух от компрессора подается в трубопровод перед смесителем.Смеситель состоит из круглого корпуса диаметром D, в котором имеется 4 - 6диафрагм для турбулизации потока и интенсификации перемешивания. Длинакорпуса смесителя принимается равной 500 мм, диаметр его определяется порасчетной скорости движения воды в корпусе 0,05 - 0,06 м/с.
При расходе воды,подаваемом на фильтры равном 8,52 м3/ч = 2,36 л/с, диаметр смесителя составит200 мм;ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП.270112.65.К401.02.ПЗ – К10-ВиВ-724(в) 43Площадь отверстий в диафрагме определяют по скорости движения водыравной 0,8 - 1,0 м/с, принимаю диаметр центрального отверстия 50 мм, боковых40 мм.
Резервные смесители на станции не предусматривают.4.2.4.Реагентное хозяйствоСтанция дозирования перманганата калия предназначена для дозированияперманганата калия перед фильтрами обезжелезивания и деманганации. Методочистки – введение в исходную воду окислителя (перманганата калия).Назначение – окисление содержащихся в воде железа и марганца. Станциядозирования состоит из многофункционального насоса – дозатора DLX-MF/M иводосчётчика с импульсным выходом. В состав станции дозирования входятрастворный и расходный полиэтиленовые баки объёмом 205 л каждый.
Вкомплект также входит насос, предназначенный для перемешивания иперекачивания раствора CHI 2-20. Насос – дозатор имеет вход для подключениякабеля от счетчика расхода воды и вход для подключения датчика уровняреагента в расходном баке. Забор раствора марганца и подача его в трубопроводосуществляется через полиэтиленовый шланг и инжектор из полипропилена.На данной станции насос-дозатор установлен на 120 импульсов. За 1импульс проходит 0,25 л воды. Когда с водосчетчика насос – дозатор получит120 импульсов он сделает один качек, это означает, что один качёк произойдет,когда через водосчётчик пройдет 30 л воды (0,25 * 120 = 30). За один качёквводится 2,08 мл раствора (3%)100 мл р-ра – 3г сухого реагента2,08 мл – х гХ = (2,08 * 3): 100 = 0,0624 г = 62,4 мг (количествомарганцовки на 30 л воды).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
