Расчет намывных осветительных фильтров

Расчет насыпных осветительных фильтров

Исходные данные:

- вода, подлежащая очистке – вода, прошедшая коагуляцию и известкование

в осветлителе;

- расчетная производительность фильтров, т.е. часовой расход фильтра (очищенной воды) составляет Q = 570 /ч;

- концентрация примесей (взвешенные и коллоидные частицы) в исходной воде равна = 22 мг/ ;

- фильтрующий материал – антрацит;

Максимальная скорость фильтрования воды в фильтре в процессе очистки принимается равной W – 10 м/ч. При этом требуемая общая площадь фильтрования F будет равна:

F = Q/W = 570/10 = 57

Количество фильтров:

n = 4

Площадь фильтрования одного фильтра равна:

ƒ = 57/4 =14,25

Для обеспечения требуемой расчетной производительности следует принять к установке 4 вертикальных двухкамерных фильтра (n = 4) диаметром d = 3400 мм, каждый из которых имеет площадь фильтрования ƒ = 18,14

Кроме четырех фильтров, находящихся в работе, необходимо установить один фильтр ( = 1), находящийся на взрыхляющей промывке, и еще один фильтр ( =1) для гидроперегрузки фильтрующего материала. Таким образом, общее количество фильтров равно:

n + = 4+ 1 +1= 6

С учетом количество и диаметра фильтров, находящихся в работе, действительная скорость фильтрования составит:

=Q/nƒ = 570/4 18,14 = 7,8 м/ч

При высоте фильтрующего слоя х= 0,9 м и грязеемкости антрацита = 2 кг/ продолжительность работы фильтра Т (фильтроцикл) будет равен:

T = nxƒE /Q = (4 0, 9

Суточное число взрыхляющих промывок m всех фильтров составит:

m = 24 n/T = 24 /10, 41 =9, 22

Расход сжатого воздуха Q_возд на взрыхление фильтрующего слоя поочередно в каждой камере фильтра при интенсивности взрыхления i_возд = 20 дм³ /( м² равен:

Q_возд = 3600 i_воздƒ 0, 5 10^-3 = 3600 20 18, 14 0, 5 10^-3 = 653, 04 м³/ч

Объем воды , необходимой для взрыхления промывки одного фильтра (двух камер) при интенсивности = 10 дм³/(м² с) и продолжительности промывки = 20 мин составит:

= 60 ƒ /1000 = 60 10 18,14 20/1000 = 217,7 м³

Объем воды , затрачиваемый на отмывку двух камер фильтра по окончании взрыхляющей промывки, при удельном расходе = 1 м³/м³

равен:

= xf = 1 = 18,14 м³

Суммарный объем воды , необходимый на взрыхляющую промывку и отмывку после нее, составит:

217,7 +18,14 =235,84 м³

Часовой расход воды на собственные нужды равен:

235,84 9,22/24= 90,6 м^3/ч

Взрыхляющая промывка осветительных фильтров осуществляется из бака, в который при работе фильтра постоянно подается часть фильтрата.

Объем бака должен обеспечить взрыхляющую промывку одного фильтра.

Кроме того, бак должен иметь 10%-ный запас по объему для того чтобы исключить перелив бака при заполнении его водой.

Следовательно, объем бака взрыхляющей воды должен быть равен:

= 1,1 217,7 = 239,47 м³

Бак взрыхляющей воды должен заполняться водой за время, не превышающее интервал между промывками. С учетом этого расход воды при заполнении бака равен:

м³/ч

Расход воды при взрыхляющей промывке поочередно каждой камеры фильтра равен:

10^-3 = 326,5 м³/ч

Этот расход должен быть обеспечен насосом, имеющим соответствующую подачу и напор.

Объем бака , в который направляется вода по окончании взрыхляющей промывки отмывки, следует рассчитывать с учетом эксплуатации фильтров в течение восьми часов запаса 10%

м³

Накапливаемую в этом баке воду следует постоянно в течение суток подавать в осветлитель. Для этого необходимо предусмотреть насос, обеспечивающий расход

Расчет намывных осветительных фильтров

Исходные данные:

- расход контурной воды, подлежащей очистке, Q= 320 м³/ч;

- концентрация продуктов коррозии в исходной воде C₀ = 1,4 мг/дм³;

- концентрация продуктов коррозии в фильтрате (по нормам качества контурной воды) С_ф =0,05 мг/дм³;

- фильтрующий материал – фильтроперлит;

- насыпная масса фильтроперлита a₁ = 0,14;

- насыпная масса продуктов коррозии a₃ = 1,29 г/см ³;

- перепад давления на фильтрующем слое, при котором фильтр следует отключать из работы, p = 0,5 МПА;

- плотность суспензии фильтроперлита, необходимой для намыва фильтрующего слоя, ρ_н = 1 т/м³;

- толщина фильтрующего слоя x = 5 мм;

- подпитка фильтрующего слоя в процессе работы n_п -1;

Примем скорость фильтрования при очистке воды равной W = 5 м/ч.

При этом общая площадь фильтрования F будет равна:

В соответствии с общей площадью фильтрования следует принять к установке три находящихся в работе намывных осветительных фильтра АФНп-1,2-9,0 (n = 3), каждый из которых имеет площадь фильтрования, равную f = 25 м²

С учетом этого действительная скорость фильтрования составит:

= Q/fn = 320/25 3 = 4,2 м/ч

Кроме трех фильтров, находящихся в работе, следует установить один резервный фильтр, который включается при отключении одного из работающих фильтров на замену отработавшего фильтрующего слоя.

Продолжительность работы фильтра (фильтроцикл) T до достижения перепада давления на фильтрующем слое, равного p = 0,5 МПа, составит:

T = A p^ka₃ 10⁴/[ C₀( 1- ) (a₁+a₃n_п)= (0,0055 + 0,094 1)0,5^0,961,29 10⁴/[1,4(1-0,05/1,4) 4,2 (0,14+1,29 1) = 81,4

Суточное число фильтроциклов всех фильтров m равно:

m = 24n/T = 24 3/81, 4 = 0,884

Продолжительность смыва отработавшего слоя фильтрующего материала принимаем равной 𝜏_см =10 мин при скорости смыва W _cм =10 м/ч.

Объем воды V _см, необходимой для удаления с фильтрующей поверхности отработанного фильтрующего слоя, равен:

V _см = W _cм ƒ 𝜏_см/60 =10 /60 = 41, 7 м²

Часовой расход воды при смыве отработанного фильтрующего слоя равен:

Q _см = W _cм ƒ = 10 25 = 250 м³/ч

Масса фильтрующего материала g_н необходимого для намыва свежего фильтрующего слоя, при толщине фильтрующего слоя х = 5 мм и насыпной массе фильтроперлита = 0,14 г/см³ равна:

g_н = xƒ = 5 =17, 5 кг

Масса суспензии, необходимой для намыва свежего фильтрующего слоя g_c при концентрации суспензии C _н = 2,5 г/дм³, составит:

g_c = g_н/ C _н =17, 5/2, 5 =7 т

Объем воды V _н, необходимой для приготовления суспензии, равен:

V _н = (g_c- g_н) ρн10^-3 = 7-17, 5 10^-3 = 6, 98 м³

Часовой расход суспензии Q _н при намыве фильтрующего слоя с учетом скорости намыва W _н = 5 м/ч равен:

Q _н = W _нƒ = 5 25 = 125 м³/ч

Суммарный объем воды V _cум, необходимой для смыва отработанного фильтрующего слоя и приготовления суспензии фильтрующего материала, составит:

V _cум = V _см+ V _н = 41, 7+6, 98 = 48, 68 м³

Часовой расход воды на собственные нужды q _c.н равен:

q _c.н = V _cум m/ 24 = 48, 68 0,884/24 = 1,793 м³/ч

Количество примеси g₃, поступающей в фильтр с очищаемой водой, с учетом исходной концентрации С ₀ = 1,4 мг/дм³ равно:

g₃ = QС ₀ = 320 1, 4 =448 г/ч

Количество фильтрующего материала g₁ подаваемого в фильтр с подпиткой, при подпитке n _п = 1 составит:

g₁ = n _п g₃ = 448 г/ч

Примем концентрацию суспензии для подпитки фильтрующего слоя при работе фильтра C ₁ = 0,4 г/дм³.

С учетом этого часовой расход суспензии при подпитке q ₁, будет равен:

q ₁ = g₁/ C ₁ = 448/0,4 = 1120 дм³/ч

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: