книги / Оборотное водоснабжение химических предприятий
..pdfГранулометрический состав песка и антрацитовой крошки, за груженных в фильтры, характеризовался следующими показате лями: размер зерен песка от 0,8 до 2,5 мм, средний диаметр зе рен 1,4 мм, коэффициент неоднородности 2,1, размер зерен ан трацитовой крошки 0,8— 3 мм, средний диаметр 1,7 мм, коэффи циент неоднородности 2,5.
Напорные фильтры. Напорные грубозернистые фильтры, реко мендуются при частичном осветлении технической воды, если мутность исходной воды менее 300 мг/л.
Напорные фильтры представляют собой закрытые вертикаль ные или горизонтальные цилиндрические резервуары со сфери ческими днищами, выполненные из стали. Продолжительность фильтроцикла в напорном фильтре ограничивается предельной потерей напора в фильтрующей загрузке и дренаже до 15 м вод. ст. На рис. 42 показан вертикальный напорный фильтр, а в табл. 31, 32 приведены техническая характеристика и конструк тивные размеры фильтров, выпускаемых в СССР.
Таблица 3/. Техническая характеристика вертикальных однокамерных напорных
фильтров [22]
Показатели
ХВ-044-1 |
ХВ-044-2 |
Шифр
сч |
to |
СО |
•чГ |
<м |
со |
||
6 |
6 |
6 |
О |
Площадь фильтрования, м2 |
0 ,8 |
1,78 |
3,14 |
5,3 |
7,1 |
9.1 |
Диаметр фильтра, м |
1 ,0 |
1.5 |
2 ,0 |
2 ,6 |
3,0 |
3,4 |
Высота фильтрующего слоя, м |
1 ,0 |
1 ,0 |
1 .0 |
1 ,0 |
1 .0 |
1 ,0 |
Количество загружаемого фильтрую |
0,97 |
2,31 |
4,34 |
7,86 |
|
14,70 |
щего материала (объем) м3 |
11,0 0 |
|||||
Масса, т: |
1,53 |
3,70 |
6,95 |
10,28 |
15,27 |
23,32 |
кварца |
||||||
антрацита |
0,76 |
1,85 |
3,50 |
5,14 |
7,62 |
11,6 6 |
Число щелевых колпачков: |
32 |
80 |
|
— |
— |
— |
рабочих |
— |
|||||
запасных |
7 |
16 |
— |
— |
— |
—■ |
Масса, т: |
0,932 |
1,60 |
|
3,75 |
4,78— |
6,25 |
конструкции |
2 ,1 2 |
|||||
арматуры |
0,118 |
1,180 |
0,250 |
0,375 1,632 |
0,632 |
|
Нагрузочная масса, т |
4,0 |
8,5 |
15,0 |
28,0 |
37,0 |
50,0 |
Давление на фундамент, бар |
5,2 |
5,8 |
6 ,0 |
6,8 |
7,0 |
7,0 |
Чертеж общего вида |
430 |
ХВ-044 |
980 |
К-330017-Р |
2140 |
|
Оптовая цена, руб. |
660 |
1400 | 1700 |
||||
Изготовитель |
Бийский |
Таганрогский завод |
||||
|
котельный |
«Красный котельщик» |
||||
|
завод |
|
|
|
|
Напорные скорые грубозернистые фильтры рекомендуется применять для повторного осветления оборотной воды в случае накопления в ней взвеси более допустимого количества. Коли чество оборотной воды, выводимой на повторную фильтрацию, определяется по данным технологического анализа оборотной воды на содержание в ней взвеси.
Таблица 32. Основные размеры, мм, механических вертикальных одно* камерных фильтров [22]
|
|
|
Шифр |
|
|
|
|
Обозначения |
XВ-044-1 |
XВ-044-2 |
0-2 |
0-6 |
0,3 |
0-3,4 |
|
|
|||||||
д |
1000 |
1500 |
2000 |
2600 |
3000 |
3400 |
|
н |
2912 |
3298 |
3620 |
4000 |
4370 |
4530 |
|
L |
650 |
870 |
1170 |
1430 |
1700 |
1895 |
|
L, |
700 |
975 |
1170 |
1500 |
1730 |
1930 |
|
Li |
610 |
685 |
ИЗО |
1133 |
1090 |
1382 |
|
М |
720 |
1000 |
1400 |
1600 |
2000 |
2200 |
|
Д у . |
50 |
80 |
80 |
100 |
125 |
125 |
|
80 |
125 |
150 |
200 |
250 |
250 |
||
|
|||||||
|
50 |
50 |
80 |
100 |
100 |
100 |
|
Ду |
1С0 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
Напорные фильтры применяют с трубчатым дренажем без гра вийного подстилающего слоя. Кроме дренажной системы для от вода фильтрованной воды и распределения воды при промывке, устраивается распределительная система, по которой подается сжатый воздух. Дренаж представляет собой коллектор, прохо дящий по оси поперечного сечения фильтра, с ответвлениями че рез 250— 350 мм.
По экономическим соображениям [1] желательно иметь от 4 до 6 фильтров. Вертикальные фильтры рекомендуется применять на станциях производительностью не более 300— 500 м3/ч.
В последнее время находят применение двух- и трехкамерные однопоточные фильтры конструкции Уралэнергометаллургцрома и двухслойные фильтры института ВНИИводгео. У последних загрузка состоит из двух слоев: нижнего — из мелкого кварца и верхнего — из более крупного дробленого антрацита.
Наряду с вертикальными применяются и горизонтальные на порные фильтры. Они выпускаются диаметром 3 м н длиной 10 м с фильтрующей площадью 28 м2. Конструкции двух- и трех камерных горизонтальных фильтров изображены на рис. 43, 44,
аосновные технические показатели приведены в табл. 33. Наиболее перспективными из указанных типов фильтров сле
дует считать двухслойные, в которых достигается высокая гря-
Рис. 43. Фильтры механические вертикальные:
а — двухкамерный 0-2-3.4; б — трехкамерный 0-3-3.4; 1 — подвод обрабатываемой воды; 2 — выход обработанной поды; 3 — подвод промывочной воды; 4 — спуск промывочной воды; 5 — спуск первого фнтьтрата; 6 — штуцер для гидравлической выгрузки фильтрующего материала.
зеемкость фильтрующего материала. Площадь напорного филь тра определяется по формуле
F ^ T - V ~ u - 3 . 6 п (U y, + |
+ 1ГА) - n t r Кр„ > М '~ ' |
< " ) |
где QcyT — производительность фильтра, м3/сут\ |
Т — продолжи |
||
тельность работы станции в |
течение суток, ч\ Кр.„ — расчетная |
||
скорость фильтрования, м/ч\ |
п — число промывок фильтров за |
||
сутки; W1 и t\— интенсивность, |
л/сек-м2 и продолжительность, |
||
чу первоначального взрыхления |
фильтрующей |
загрузки; W2 и |
t2— интенсивность подачи воды, л/сек-м2, и продолжительность, ну водо-воздушной промывки; W3 и t3— интенсивность, л/сек-м2 и продолжительность отмывки, ч\ t4— продолжительность про стоя фильтра из-за промывки.
Рис. 44. Фильтр механический горизонтальный однока мерный ОГ-5,5:
1 — подвод обрабатываемой |
воды; |
2 — выход |
обработанной |
во |
||
ды; |
3 — подвод промывочной |
воды; |
4 — спуск |
промывочной |
во |
|
ды; |
5 — спуск первого фильтрата; 6 — штуцер для |
гидровыгруз- |
||||
кн фильтрующего материала; 7 — подвод сжатого |
воздуха. |
|
Значения этих показателей приведены в табл. 50 и 51. Количество напорных фильтров определяют, исходя из вели
чин стандартной площади одного фильтра, приведенной в табл. 52 и 54:
N = F : / , |
(100) |
где f — стандартная площадь фильтрации одного фильтра, м2.
|
0—2-3,4 |
1 |
со1 |
чГ СО |
|
|
о |
|
|
Показатели |
Вертикальные |
|
Шифр
ОГ—5,5 | ОГ-Ю
Горизонтальные
однокамерные
|
|
|
двухкамерные |
трехкамерные |
/=-5,5 м |
/=10 м |
Площадь |
фильтрования, |
18,2 |
27,3 |
15 |
30 |
|
м2 |
фильтра, м |
|||||
Диаметр |
3,4 |
3,4 |
3.0 |
3,0 |
||
Высота |
фильтрующего |
0 ,9 -2 |
0,9,3 |
|
|
|
слоя, м |
|
загружен |
1 ,0 |
1 .0 |
||
Количество |
|
|
|
|
||
ного фильтрующего ма |
23,8 |
33,8 |
19,0 |
34,5 |
||
териала |
(объем), м3 |
|||||
Масса, т: |
|
38,2 |
54,2 |
30,4 |
52,5 |
|
кварца |
|
|
||||
антрацита |
|
19,1 |
27,1 |
15,2 |
27,6 |
|
Масса, т: |
|
|
9,195 |
13,128 |
8,325 |
14,224 |
конструкции |
|
|||||
арматуры |
|
1,557 |
2,258 |
0,655 |
1,132 |
|
Нагрузочная масса, т |
72,0 |
102 |
63 |
118 |
||
Давление |
на фундамент, |
|
14,2 |
5,5 |
6,5 |
|
бар |
|
|
10 ,0 |
|||
Чертеж общего вида |
К—283651 К-330000-Р |
К—282990 |
К—283101 |
|||
Оптовая |
цена, |
руб. |
3000 |
3700 |
2800 |
4400 |
Изготовитель |
|
Таганрогский завод |
,.Красный котельщик* |
Использование эффекта контактной коагуляции для интенси фикации осветления воды фильтрованием. Мелкие частицы взве сей, несущие электростатический заряд, легче прилипают к по верхности зерен песка, практически не несущей зарядов в при родной пресной воде, чем к одноименно заряженным частицам взвеси. Поэтому эффект осветления воды в толще зернистой за грузки протекает быстрее, чем в объеме воды, а в случае при менения коагулянтов необходимая доза их оказывается сущест венно меньше, чем при осветлении воды в отстойниках.
Вконструкциях контактных осветлителей фильтрование воды
сдобавками коагулянта через зернистую загрузку производится снизу вверх для того, чтобы обеспечить более полное использо вание поверхности всех фракций фильтрующего слоя. Конструк ции эти имеют недостатки, связанные с трудностью промывки и обеззараживания поддерживающих слоев загрузки. В разрабо танном институтом коллоидной химии и химии воды АН УССР контактном фильтре КФ-4 (рис. 45) сохранено обычное для ско рых фильтров направление фильтрования воды сверху вниз, но путем соответствующего подбора фракций загрузки (по разме рам и плотности) и размещения системы дырчатых труб, подво
дящих смешанную с реагентами воду непосредственно на по-
верхность фильтрующего слоя, создаются оптимальные условия для протекания контактной коагуляции взвесей в толще фильт ра [42]. Применение фильтров КФ-5 рекомендуется при мутно сти воды до 500 мг/л, цветности до 250 град, pH-4,9— 8 и щелоч ности до 6 мг-экв/л в области температур + 2 — 25° Скорость фильтрования воды до 30 м/ч при толщине фильтрующего слоя 1,5—2,5 м.
I |
|
Рис. 45. Многослойный фильтр КФ-5 |
||||
|
|
конструкции ИКХХВ: |
|
|||
УКерамзЪт:':(:.\::У :;й ]: |
|
1 — штуцеры подачи |
реагенто® в осветляе |
|||
|
мый |
водный |
раствор; 2 — трубопроводы |
|||
|
|
подачи осветляемой |
воды; 3 — промывной |
|||
:Аглопо^ит*(онтдацит). |
|
воды; |
4 — для |
отвода |
осветленной |
воды; |
|
5 — для отвода |
промывной воды при |
реге |
|||
■}Кварцевый песок j |
3 |
нерации фильтра. |
|
|
||
|
|
|
|
|
Применение барабанных сеток н микрофильтров для осветления оборотной воды. Барабанные сетки и микрофильтры предназна чены для удаления из воды плавающих взвешенных веществ, а также планктона, и размещаются на площадке станции очистки воды.
В последние годы на предприятиях химической промышленно сти предъявляются повышенные требования к качеству оборот ной воды. Поэтому если крупность взвеси в оборотной воде ог раничивается размером более 50 мк, перед поступлением охлаж денной воды в приемную камеру насосной станции оборотного водоснабжения устанавливаются дополнительно решетки и мик рофильтры.
Исследования, проведенные в Академии коммунального хо зяйства им. К. Д. Памфилова показали, что установка микро фильтров перед обычными фильтрами с зернистой загрузкой позволяет увеличить продолжительность работы их между про мывками, уменьшить расход промывной воды и расход реаген тов, значительно улучшить гидробиологические показатели ка чества очищенной воды. Микрофильтры полностью выделяют зоопланктон, на 75—95% снижают содержание фитопланктона, а также задерживают крупные примеси (мусор, песок и др.) на ряду с некоторой частью высокодисперсных взвесей [41].
Микрофильтры (рис. 46) — механизм непрерывного действия. К граням барабана крепятся фильтрующие элементы, каждый из которых представляет собой прямоугольную раму, на которую натянуты три наложенные одна на другую сетки. Верхняя и ниж няя сетки, имеющие размеры ячеек 2X2 мм, поддерживают ос новную микросетку с размером ячеек 40X40 мк.
|
|
|
|
|
Тип микрофильтра |
|
|
|
|
Показатели |
МФ-1, 5X1 |
МФ--1, 5X2 |
МФ-1, 5X3 |
МФ-ЗХ.1,5 |
МФ-ЗХЗ |
МФ-ЗХ4.5 |
|
|
|
|
||||||
Расчетная |
производитель |
4 |
8 |
12 |
15 |
30 |
45 |
|
ность, тыс. |
м*/сут. |
|||||||
Условные |
размеры бараба |
1,5X1.0 |
1.5X2.0 |
1.5X3.0 |
3,0X 1,5 |
3,охз.о |
3,0X 4,5 |
|
на (диаметр и длина), м |
||||||||
Ориентировочные габариты, |
|
|
|
|
|
|
||
мм: |
|
|
|
|
|
|
|
|
длина |
|
|
2800 |
3900 |
4900 |
3300 |
4900 |
6400 |
ширина |
|
1670 |
1670 |
1670 |
3180 |
3180 |
3180 |
|
высота |
|
1960 |
1960 |
1960 |
3430 |
3430 |
3430 |
|
Число |
фильтрующих эле |
18 |
36 |
54 |
18 |
36 |
54 |
|
ментов, |
шт. |
|||||||
Тип электродвигателя |
Т-51/8-6-4 |
Т-51/8-6-4 |
Т-51/8-6-4 |
Т-52/8-6-4 |
Т-52/8-6-4 |
Т-52/8-6-4 |
||
Мощность |
электродвигате |
1,7(1,9)2,5 |
1,7(1,9)2,5 |
1,7(1.9)2,5 |
2,7(3,2)4 |
2,7(3,2)4 |
2,7(3,2)4 |
|
ля, кет |
|
|
||||||
Скорость вращения электро |
700(920)1420 |
700(920)1420 |
700(920)1420 |
700(920)1420 |
700(920)1420 |
700(920)1420 |
||
двигателя, |
об/мин |
|||||||
Ориентировочный вес, кг |
1240 |
1700 |
2050 |
2100 |
2750 |
3120 |
1667-
12000
Ч
т
сток, до 1,5% от расчетной производительности микрофильтра (часть воды, поступающей на промывку, попадает в камеру микрофильтра). Для удобства монтажа следует учитывать необ ходимость доставки оборудования, предусматривать соответст вующее грузоподъемное оборудование, монтажные проемы, пло щадки монтажных и ремонтных работ. На рис. 47 показана уста новка микрофильтра в системе оборотного водоснабжение производительностью 2 10 0 мг/ч на одном из химических пред приятий.
Условия эксплуатации микрофильтров приведены в «Техниче ских указаниях на проектирование, монтаж и эксплуатацию микрофильтров для обработки воды на городских водопро водах».