ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конструкции фильтровальных сооружений с зернистой загрузкой для доочистки сточных вод из "Методы доочистки сточных вод Издание 2" Первоначально делались попытки использовать для целей доочистки обычные скорые фильтры, широко применяемые в технологии очистки питьевых вод (рис. 5). [c.29] Основное назначение поверхностной промывки состоит в том, чтобы разрыхлить верхний, наиболее заиленный и сцементированный загрязнениями слой загрузки она используется в качестве подготовительного этапа перед водяной промывкой в восходящем потоке воды. Подобная промывка дает несколько лучший эффект, чем промывка водой снизу, но она не позволяет обеспечить высокий эффект отмывки глубинных слоев загрузки. Недостатком поверхностной промывки является необходимость обязательного устройства фильтра в здании, поскольку система верхней промывки действует периодически и в зимний период времени может замерзать. [c.30] В последние годы появились новые разработки фильтровальных сооружений, специально предназначенных для доочистки сточных вод. Так, Н. К. Мотыгина (Новосибирский инженерно-строительный институт) показала возможность использования для этой цели фильтров, загруженных гранитным щебнем крупностью 7,2— 14,4 мм. Недостатком этого фильтра является сравнительно небольшая скорость фильтрации и ограниченная степень очистки воды, что связано с повышенной крупностью фильтрующей загрузки. [c.31] Быков (Мосочиствод) разработал для доочистки сточных вод фильтр цилиндрической формы, в котором фильтрование осуществляется в горизонтальном направлении от периферии к центру (рис. 7). Скорость фильтрации в этом случае, по мере продвижения воды в толщу фильтрующей среды и ее очистки, возрастает. Загрязненная загрузка с помощью гидроэлеватора, расположенного в нижней части фильтра, подается в гидравлический сепаратор, отмывается и поступает в фильтр. Преимущество фильтра конструкции С. И. Быкова заключается в возможности развития площади фильтрования путем увеличения высоты фильтра. Благодаря этому занимаемая блоком доочистки площадь оказывается существенно меньшей, чем в фильтрах с вертикальным потоком воды. Недостатком такого фильтра является сложность его конструкции и необходимость применения специальных противоабразивных материалов и устройств в связи со специфической промывкой загрузки. [c.31] В Челябинском отделении ВНИИ ВОДГЕО Б. А. Митиным разработана конструкция фильтра для доочистки производственных сточных вод, который получил название каркасно-засыпной фильтр (КЗФ). Принципиально КЗФ представляет собой двухслойный фильтр с нисходящим потоком воды. Данный фильтр выгодно отличается от известных тем, что его загрузка, обеспечивая фильтрование в направлении убывающей крупности зерен, выполняется из недефицитных материалов и допускает применение водовоздушной промывки. [c.33] Загрузка КЗФ (рис. 9) состоит из каркаса, в качестве которого используется крупный гравий или щебень, и засыпки, состоящей из песка. Крупность зерен засыпки и каркаса, а также их объем подбираются таким образом, чтобы зерна засыпки могли свободно проникать в каналы, образующиеся в каркасе фильтра и опускаться под действием свободного падения в нижние слои каркаса с тем, чтобы его верхние слои были свободны от засыпки. [c.33] Таким образом, очищаемая вода проходит через слой каркаса, не засыпанного песком, где очищается от части взвеси, а затем поступает в нижние слои, где фильтруется через мелкозернистый фильтрующий материал — слой засыпки. [c.33] Недостатком этого фильтра является то, что пористость нижнего слоя его загрузки весьма мала и не превышает 20%. Исходя из приводившихся выше теоретических представлений, это снижает эффективность работы фильтра. Однако этот недостаток фильтра КЗФ компенсируется тем, что 1) верхние слои загрузки каркаса выполняют определенную функцию по извлечению взвеси 2) тщательностью отмывки фильтрующего материала, что весьма важно в условиях доочистки сточных вод. В этом фильтре заложен новый принцип регенерации загрузки, заключающийся в том, что при промывке мелкозернистая загрузка взвешивается и перемещается в порах каркаса, который остается в неподвижном состоянии. При этом происходит одновременная отмывка самой засыпки и очистка поверхности зерен каркаса. [c.33] Достоинством этого фильтра является то, что промывке одновременно подвергается не вся его площадь, а только незначительная ее часть. Благодаря этому уменьшается диаметр труб, размер емкостей и мощности насосного оборудования системы для подачи и отвода промывной воды. [c.34] Недостатками фильтра являются его сложность и необходимость использования тщательно выполненных деталей, требующих для своего изготовления специальных материалов, а также невозможность осуществления водовоздушной промывки. [c.34] Шабратько (Одесский инженерно-строительный институт) предложил использовать такие фильтры для доочистки сточных вод и провел исследования, подтвердившие эффективность этого предложения. Недостатком этого фильтра является сложность осуществления решетчатых или других удерживающих загрузку систем для фильтров большой площади. [c.35] Из приведенного обзора можно видеть, что в последние годы ведутся весьма интенсивные поиски наиболее приемлемых конструкций фильтровальных сооружений для доочистки сточных вод. Однако многие конструкции представляются весьма сложными, нередко требующими заводского изготовления. Кроме того, большинство предложенных конструкций не прошли еще длительной апробации в производственных условиях, недостаточно ясны их расчетно-конструктивные параметры и отсутствуют нормативные материалы для их проектирования. Поэтому следует признать, что в настоящее время наиболее близкими к практическому применению, по-видимому, являются фильтры с песчаной загрузкой и вертикальным потоком воды, для которых накоплен уже длительный опыт проектирования, строительства и эксплуатации в технологии очистки вод поверхностных источников. [c.35] Рассмотрим основные факторы, определяющие конструктивные особенности таких фильтров, а также некоторые вопросы их расчета и конструирования. [c.35] В целом эти вопросы изложены в СНиП П-31-74 и СНиП П-32-74, а также в Технических указаниях на проектирование и эксплуатацию станций аэрации в комплексе с фильтровальными сооружениями (ОНТИ АКХ, 1977 г.). Рассмотрим те вопросы, которые не нашли достаточного освещения в указанных документах или требуют изменения в связи с данными новых исследований. [c.35] Как уже указывалось, исследования и опыт эксплуатации фильтров при доочистке сточных вод свидетельствуют о недостаточности промывки их только восходящим потоком воды, в связи с этим делаются попытки использования как дополнительной поверхностной промывки, так и промывки с применением воды и воздуха. [c.36] Поверхностная промывка, по-видимому, целесообразна только для фильтров с двухслойной загрузкой и нисходящим потоком воды. Она может быть осуществлена с помощью специальной дополнительной системы, включающей в себя располагаемые над поверхностью загрузки трубы с отверстиями или соплами, создающими направленные в загрузку струи воды. Система может выполняться со стационарными или подвижными трубами. В последнем случае снижаются затраты (поскольку уменьшается количество и сечение труб, а также мощность промывной системы в целом), однако усложняется ее устройство. [c.36] Промывка фильтров, оборудованных указанной системой, осуществляется в два этапа. На первом этапе производится поверхностная промывка, позволяющая разрыхлить верхний слой загрузки, разрушить и удалить часть загрязнений, а на втором этапе — основная промывка загрузки в восходящем потоке воды, который подается с помощью обычной дренажно-распределительной системы, устраиваемой в нижней части фильтра. [c.36] Продолжительность каждого из этапов промывки должна устанавливаться в процессе эксплуатации путем определения изменения концентрации взвешенных веществ в отводимой промывной воде на протяжении промывки и определения остаточных загрязнений в загрузке. Для ориентировочных подсчетов продолжительность первого этапа может быть принята равной 3—5 мин при стационарной системе и 8—12 мин при подвижной (в зависимости от длины фильтра и скорости перемещения системы), а продолжительность второго этапа 6—8 мин. [c.36] При горизонтальном отводе воды (рис. 10) выходящий из загрузки вертикальный поток изменяет свое направление и движется горизонтально в слое небольшой глубины со скоростью, достаточной для транспортирования вымытых загрязнений. Создание необходимой начальной скорости потока достигается устройством на торцовой стенке струенаправляющего выступа (либо с помощью дырчатой трубы, подающей дополнительный расход промывной воды). [c.37] Для предотвращения уноса отдельных песчинок, поднимаемых из загрузки пузырьками воздуха, в конце потока устанавливают пескоулавливающий желоб, образованный двумя наклонными стенками (под углом 45°) с щелью между ними. В зоне желоба отсутствует восходящий поток воды и воздуха, поэтому выносимые с потоком песчинки оседают на стенке желоба и через щель между стенками выпадают на поверхность загрузки. При горизонтальном отводе глубина слоя промывной воды над загрузкой уменьшается (по сравнению с обычной желобной системой), что дает дополнительные техно-экономические преимущества. [c.37] Вернуться к основной статье