Напорные фильтры
Для доочистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ перед их выпуском в городскую сеть водоотведения (водоем) или при повторном использовании в производственных процессах применяются безнапорные и напорные скорые фильтры.
Безнапорные скорые фильтры рассчитываются аналогично водопроводным при рекомендуемых скоростях фильтрации 5...7 м/ч; принимаем 6 м/ч.
Напорный фильтр (рис. 2.8) представляет собой стальной вертикальный или горизонтальный резервуар, как правило, заводского изготовления, рассчитываемый на давление до 60 м в.ст, с фильтрующей загрузкой.
Рис. 2.8. Напорный фильтр:
1 – подача воды на фильтрацию; 2 – корпус фильтра; 3 – воронка для подачи исходной и отвода промывочной воды; 4 – слой фильтрующей загрузки; 5 – подстилающий слой гравия; 6 – подвод воздуха для продувки; 7 – отвод осветлённой воды; 8 – подача воды на промывку; 9 – отвод промывной воды; 10 – отвод воздуха
Фильтр загружают кварцевым песком слоем 1,2...1,4 м; допускается использование и других зернистых загрузок - дробленого антрацита, керамзита, шунгизита, сульфоугля, обладающих большой грязеёмкостью и легко регенерируемых.
Направление фильтрации воды - сверху вниз, скорость фильтрации vф = 5...12 м/ч; принимаем 10 м/ч.
В состав фильтровальной установки входят: фильтры (не менее двух), насосы для подачи очищаемой и промывной воды, резервуар для промывной воды (может быть использован РОВ).
На фильтры с зернистой загрузкой допускается подача сточной воды с концентрацией нефтепродуктов до 50 мг/л, взвешенных веществ - до 100 мг/л.
Эффект фильтрования значительно повышается при добавлении в фильтруемую воду 5...10 мг/л коагулянта Al2(SO4)3 и 0,2...0,3 мг/л флокулянта ПАА. В этом случае остаточная концентрация нефтепродуктов в очищенной воде после фильтров может достигать Кост.фнп до 5 мг/л.
Общая площадь фильтрации рабочих фильтров определяется по формуле, м2:
Количество рабочих фильтров находится из соотношения
Принимаем 2 напорных фильтра с параметрами, указанными в таблице 2.6.
Таблица 2.6
Основные параметры напорных фильтров
Тип фильтра |
Размеры корпуса, мм |
Объем загрузки, м3 |
Площадь фильтрации, м2 |
|||
диаметр |
длина |
|||||
Вертикальный |
3000 |
4370 |
11 |
7,1 |
||
Принимаем два рабочих и один резервный фильтр на период промывки.
Продолжительность фильтрационного цикла зависит от расхода нефтесодержащих сточных вод, подаваемых на фильтр, концентрации их загрязнений до и после фильтра, а также от грязеёмкости фильтрующей загрузки и определяется по формуле, сут:
,
где Г – грязеемкость фильтрующей загрузки, кг/м3; грязеемкость керамзита, шунгизита, сульфоугля Г = 10 кг/м3;
Wз - объем загрузки, м3;
Кост.ф-онп – остаточное содержание НП в очищенной воде после флотатора-отстойника, мг/л;
Qф – суточный расход сточных вод, подаваемых на фильтр, м3/сут; определяется
nф=2 - количество рабочих фильтров).
Фильтры промывают очищенной водой из РОВ через дренажную систему снизу вверх. Наиболее высокий эффект промывки загрузки достигается при использовании горячей воды, нагретой до 60…80 С. Интенсивность и продолжительность водяной промывки составляет 12 л/с в течение 12 мин. при водовоздушной промывке следует предусмотреть также воздуходувку.
Насосы для промывной воды подбирают по ее расходу и напору при промывке. Последний определяется с учетом потерь напора в подводящих трубопроводах, распределительной системе фильтра и загрузке.