После расчета максимального водопотребления показать расчет преподавателю для уточнения дальнейших действий.

2. Выберите место нахождения башни.

При транзите в бак водонапорной башни расходы во всех узлах уменьшаются на 30 %, кроме отмеченных в графе «Ф».

Высоту башни найти экспериментальным путем.

3. Пожары в узле 24 и рядом с башней 17.

Приложение 3

Скорые фильтры (рис. П3.1)

Рис. П3.1. Скорые фильтры:

1 – корпус (ж/б, монолитный или сборный); 2 – коллектор нижней распределительной системы (дренажа); 3 – распределительные трубы дренажа (дырчатые или щелевые); 4 – поддерживающие гравийные слои; 5 – фильтрующая загрузка; 6 – желобы верхней распределительной системы; 7 – канал для входа исходной воды и для сбора промывной воды; 8 – трубопровод подачи исходной воды в фильтр; 9 – отвод фильтрованной воды; 10 – отвод первого фильтрата; 11 – подача воды на промывку фильтра; 12 – отвод промывной воды; 13 – трубопровод для опорожнения фильтра; 14 – коллектор, подающий исходную воду на все фильтры; 15 – отвод фильтрованной воды от группы фильтров; 16 – трубопровод, подающий промывную воду на группу фильтров; 17 – канал или трубопровод отвода промывной воды от группы фильтров

Скорые фильтры применяются для частичного или полного удаления из воды взвешенных веществ. В этих фильтрах осветление воды достигается в основном за счет объемного фильтрования. В них применяют относительно крупнозернистую фильтрующую загрузку, обладающую повышенной грязеемкостью. Фильтроцикл длится всего 8–12 часов.

Для интенсификации процесса осветления применяют коагулирование взвесей, добавляя в воду химические вещества – коагулянты. Последние, распадаясь на катионы и анионы, нейтрализуют отрицательно заряженные частички взвесей, что позволяет им слипнуться в более крупные и задержаться фильтрующей загрузкой.

Процесс восстановления фильтра или промывка фильтра осуществляется восходящим водным потоком. Загрузка расширяется, загрязнения отделяются от зерен и гидравлически удаляются из фильтра.

Скорости фильтрования при нормальном и форсированном режимах при отсутствии данных технологических изысканий надлежит принимать согласно табл. 21 [1] с учетом обеспечения продолжительности работы фильтров между промывками, не менее: при нормальном режиме – 8–12 ч, при форсированном режиме или полной автоматизации промывки фильтров – 6 ч.

Общую площадь F_ф, м², следует определять по формуле

(П3.1)

где Q – полезная производительность станции, м³/сут; Т_ст – продолжительность работы станции в течение суток, ч; v_н – расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, м/ч, принимаемая по табл. 21 [1], с учетом расчетов по формуле (П3.3); n_пр – число промывок одного фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации; q_пр – удельный расход воды на одну промывку одного фильтра, м³/м², следует рассчитывать с учетом п. 6.110 [1]; t_пр – время простоя фильтра в связи с промывкой, принимаемое для фильтров, промываемых водой, – 0,33 ч, водой и воздухом – 0,5 ч.

Количество фильтров определяется по формуле

(П3.2)

При этом должно обеспечиваться соотношение

(П3.3)

где N₁ – число фильтров, находящихся в ремонте (см. п. 6.95 [1]); v_ф – скорость фильтрования при форсированном режиме, которая должна быть не более указанной в табл. 21 [1].

Площадь одного фильтра надлежит принимать не более 100–120 м².

На ответвлениях трубчатого дренажа следует предусматривать: при наличии поддерживающих слоев – отверстия диаметром 10–12 мм, при их отсутствии – щели шириной на 0,1 мм меньше минимального размера зерен фильтрующей загрузки. Общая площадь отверстий должна составлять 0,25–0,5 % рабочей площади фильтра; площадь щелей – 1,5–2 % рабочей площади фильтра. Отверстия надлежит располагать в два ряда в шахматном порядке под углом 45° к низу от вертикали. Щели должны размещаться равномерно поперек оси и по периметру трубы не менее чем в два ряда.

Расстояние между осями ответвлений следует принимать 250–350 мм, между осями отверстий – 150–200 мм, между щелями – не менее 20 мм, от низа ответвлений до дна фильтра – 80–120 мм.

Скорость движения воды при промывке следует принимать: в начале коллектора – 0,8–1,2 м/с, в начале ответвлений – 1,6–2 м/с.

Для промывки фильтрующей загрузки надлежит применять воду, очищенную на фильтрах. Допускается применение верхней промывки с распределительной системой над поверхностью загрузки фильтров.

Параметры промывки водой загрузки из кварцевого песка следует принимать по табл. П3.1.

Таблица П3.1

Для сбора и отведения промывной воды следует предусматривать желоба полукруглого или пятиугольного сечения. Расстояние между осями соседних желобов должно быть не более 2,2 м.

Контактные осветлители (рис. П3.2)

Рис. П3.2. Контактные осветлители:

1 – воздушный дренаж; 2 – водяной дренаж; 3 – поддерживающие гравийные слои; 4 – фильтрующая загрузка; 5 – водослив; 6 – канал для сбора промывной воды; 7 –трубопровод подачи исходной воды в фильтр; 8 – отвод фильтрованной воды; 9 – подача воды на промывку фильтра; 10 – отвод промывной воды; 11 – отвод фильтрованной воды от группы фильтров; 12 – коллектор, подающий исходную воду на все фильтры; 13 – трубопровод, подающий промывную воду на группу фильтров; 14 – канал или трубопровод отвода промывной воды от группы фильтров; 15 – подача сжатого воздуха; 16 – коллектор сжатого воздуха

Контактные осветлители представляют собой разновидность фильтров, работающих по принципу фильтрования в направлении убывающей крупности зерен через слой загрузки большой толщины в условиях контактной коагуляции. Фильтрование происходит в направлении снизу вверх, с подачей воды в дренаж и сбором осветленной воды через верхнюю распределительную систему. При таком движении воды основная масса загрязнений задерживается в нижних крупнозернистых слоях, что позволяет накопить достаточно много загрязнений, благодаря этому создаются одноступенчатые схемы очистки воды.

В контактные осветлители загружается фильтрующий материал с плотностью меньшей, чем плотность воды. При движении воды через фильтрующий слой в направлении снизу вверх необходимым условием нормальной работы фильтра является устойчивость фильтрующей загрузки, т. е. ее неподвижность, сохранность плотного слоя. Устойчивость слоя сохраняется до тех пор, пока потери напора в фильтрующем слое меньше веса столба загрузки с единичной площадью основания. Контактные осветлители условно разделяются на КО1 И КО3. КО1 промываются водой, КО3 – водой и сжатым воздухом.

Загрузку контактных осветлителей надлежит принимать по табл. 25 [1].

Скорости фильтрования в контактных осветлителях следует принимать: без поддерживающих слоев при нормальном режиме – 4–5 м/ч; при форсированном – 5–5,5 м/ч; с поддерживающими слоями при нормальном режиме 5–5,5 м/ч; при форсированном – 5,5–6 м/ч.

Общую площадь контактных осветлителей F_к.о, м², надлежит определять с учетом сброса первого фильтрата по формуле

(П3.4)

где t_ст – продолжительность сброса первого фильтрата, мин, принимаемая согласно п. 6.133 [1], остальные обозначения – по формуле (П3.1).

Количество осветлителей на станции следует определять согласно п. 6.99 [1].

Режим промывки контактных осветлителей водой надлежит принимать по табл. 26 [1].

Водовоздушную промывку контактных осветлителей надлежит осуществлять в следующем режиме:

· взрыхление загрузки воздухом с интенсивностью 18–20 л/(с×м²) в течение 1–2 мин;

· совместная водовоздушная промывка при подаче воздуха 18–20 л/(с×м²) и воды 3–3,5 л/(с×м²) при продолжительности 6–7 мин;

· дополнительная промывка водой с интенсивностью 6–7 л/(с×м²) продолжительностью 5–7 мин.

Продолжительность сброса первого фильтрата при промывке водой, мин:

· очищенной – 5–10;

· неочищенной – 10–15.

В контактных осветлителях с поддерживающими слоями и водовоздушной промывкой надлежит применять трубчатые распределительные системы для подачи воды и воздуха и систему горизонтального отвода промывной воды. Отверстия в дырчатых трубах следует располагать в два ряда в шахматном порядке, они должны быть направлены вниз под углом 30° к вертикальной оси трубы. Диаметр отверстий – 10–12 мм, расстояние между осями в ряду – 150–200 мм. Распределительную систему следует проектировать в соответствии с табл. П3.2.

Таблица П3.2

Примечание. СНИП 2.04.02–84.

Для опорожнения контактных осветлителей на нижней части коллектора распределительной системы должен предусматриваться трубопровод с запорным устройством диаметром, обеспечивающим скорость нисходящего потока воды в осветлителе не более 2 м/ч при наличии поддерживающих слоев и не более 0,2 м/ч – без поддерживающих слоев. При опорожнении осветлителей без поддерживающих слоев следует предусматривать устройства, исключающие вынос загрузки.