Глубокая доочистка сточных вод возможна различными методами:
– фильтрование на зернистых фильтрах;
– фильтрование через загрузку из ершовых заполнителей;
– биопруды и т.д.
Рассмотрим метод фильтрования на зернистых фильтрах. При требуемом количестве в очищенной воде БПКполн и взвешенных веществ в диапазоне от 15 до 7,5 мг/л применяется одноступенчатое фильтрование; от 7,5 до 3,0 мг/л и менее – двухступенчатое фильтрование.
Необходимая степень очистки по БПКполн для нашего примера равна 5,83 мг/л, поэтому принимаем двухступенчатое фильтрование на зернистых фильтрах. I ступень – фильтрование воды снизу вверх, II ступень – фильтрование воды сверху вниз.
Площадь фильтров F, м2, определим по формуле
, (154)
| где Qр | – | расчетный расход, м3/сут, определяется по формуле |
Qр = Qср.сут · Кgen.max · К1, (155)
| здесь Кgen.max | – | см. определение в главе 1.2; |
| К1 | – | коэффициент, учитывающий допустимую неравномерность работы фильтров, согласно [16, п. 6.238], К1 = 0,85. |
Qр = 42200 · 1,503· 0,85 = 53912,6 м3/сут.
| Qц | – | циркуляционный расход, м3/сут, определяется по формуле |
Qц = a · Qср.сут, (156)
| где a | – | доля от среднесуточного расхода, используемая на собственные нужды станции (промывку фильтров), зависит от загрузки фильтров и ступеней их работы. Для одноступенчатой фильтрации a = 0,03¸0,05, для двухступенчатой a = 0,05¸0,08. |
Qц = 0,05 · 42200 = 2110 м3/сут.
| V | – | скорость фильтрования, определяем по табл. 25 [16, табл. 52]. Для загрузки фильтров из дробленого керамзита V = 8¸10 м/ч; |
Для нашего примера на первой ступени при фильтрации снизу вверх примем V = 8,0 м/ч.
Таблица 25 [16, табл. 52]
Расчетные параметры фильтров с зернистой загрузкой
| Фильтр | Параметры фильтрующей загрузки | Высота слоя, м | Скорость фильтрования, м/ч, при режиме | Интенсивность промывки, л/с×м2 | Продолжительность этапа промывки, мин | Эффект очистки, % | |||||
| фильтрующий материал | гранулометрическая характеристика загрузки d, мм | нормальном | форсированном | по БПКполн | по взвешенным веществам | ||||||
| минимальная | максимальная | эквивалентная | |||||||||
| Однослойный мелкозернистый с подачей воды сверху вниз | Кварцевый песок | 1,2 | 1,5-1,7 | 1,2- 1,3 | 6-7 | 7-8 | Воздух (18-20) | 50-60 | 70-75 | ||
| Поддерживающие слои – гравий | - | 0,15- 0,2 | Воздух (18-20) и вода (3-5) | 10-12 | |||||||
| - | 0,1- 0,15 | ||||||||||
| - | 0,1- 0,15 | Вода (7) | 6-8 | ||||||||
| - | 0,2- 0,25 | ||||||||||
| Однослойный крупнозернистый с подачей воды сверху вниз | Гранитный щебень | 5,5 | 1,2 | Воздух (16) | 35-40 | 45-50 | |||||
| Воздух (16) и вода (10) | |||||||||||
| Вода (15) | |||||||||||
| Двухслойный с подачей воды сверху вниз | Антрацит или керамзит | 1,2 | – | 0,4- 0,5 | 7-8 | 9-10 | Вода (14-16) | 10-12 | 60-70 | 70-80 | |
| Кварцевый песок | 0,7 | 1,6 | – | 0,6- 0,7 | |||||||
| Поддерживающие слои – гравий | – | 0,15- 0,25 | |||||||||
| – | 0,1- 0,15 | ||||||||||
| – | 0,1- 0,15 | ||||||||||
| – | 0,2- 0,25 |
| Т | – | число часов работы фильтров в сутки, Т = 24 ч; |
| n | – | число промывок фильтров в сутки (принимается 1¸3 промывки в сутки в зависимости от качества исходной воды), n =1,0; |
| tпр | – | общее время промывки фильтра (в том числе и время на открытие и закрытие задвижек при промывке загрузки и пуск его в работу). Для одноступенчатой фильтрации tпр = 0,5 ч, для двухступенчатой tпр = 1 ч. |
м2.
Общее число фильтров определим по формуле
шт. (157)
Принимаем Nф = 9 шт.
Площадь одного фильтра f1, м2,
м2. (158)
Размеры фильтра в плане принимаем конструктивно 6,0 м ´ 5,64 м.
Число фильтров I ступени – 9 шт. Число фильтров II ступени – 9 шт.
Загрузка фильтров из дробленого керамзита:
для I ступени dз = 2,5¸5,0 мм, Нз = 2¸2,5 м;
для II ступени dз = 1,25¸2,5 мм, Нз = 1,5¸2,0 м.
Интенсивность промывки W = 15,0 л/с · м2.
Продолжительность промывки загрузки tпр.з. = 10 мин = 600 с.
Скорость фильтрации при форсированном режиме Vфорс, м/ч,
м/ч, (159)
что допустимо для загрузки из дробленого керамзита.
Вместимость резервуаров промывной воды и грязных промывных вод от промывки фильтров принимаем не менее чем на две промывки [16, п. 6.239].
Wр = 2 · f1 · w · tпр = 2 · 34 · 15 · 600 = 612000 л = 612 м3. (160)
Площадь резервуара Fр, м2, определим по формуле
м2, (161)
где Нр – высота слоя воды в резервуаре, Нр = 3¸5 м.
Размеры резервуара принимаются конструктивно, исходя из строительного модуля кратного 3,0.
Если принять размеры резервуара 9 ´ 18 м, то Fр. факт. = 9 ´ 18 = 162,0 м2.
м. (162)
Примерное размещение блока доочистки в плане и в продольном профиле показано на рис. 18.
Рис. 18. Блок доочистки:
1 – подача воды от вторичных отстойников; 2 – грязная промывная вода фильтров; 3 – осадок после промывки фильтров; 4 – хозяйственно-питьевой водопровод; 5 – подземный кабель; 6 – теплотрасса; 7 – внутриплощадочная самотечная бытовая канализация; 8 – подача очищенной воды на обеззараживание