Расчет механических фильтров

2.3.2 Расчет механических фильтров

После смешения потоков воду направляем на фильтры. Установим фильтры с зернистой загрузкой с восходящим потоком. Достоинством таких фильтров является реализация принципов фильтрования в направлении убывания крупности загрузки.

Расчёт фильтров проводим в соответствии со СНиП 2.04.03-85.

1. Определим суммарную площадь фильтров:

,

 − среднесуточный расход сточных вод:

,

где  − продолжительность работы производства в сутки;

 − коэффициент суточной неравномерности водоотведения;

 − количество промывок фильтра в сутки;

 − скорость фильтрации;

 − интенсивность первоначального взрыхления загрузки;

 − продолжительность взрыхления;

 − интенсивность подачи воды при водовоздушной промывке, продолжительностью ;

 − интенсивность собственно промывки, продолжительностью ;

 − продолжительность простоя фильтра в связи с промывкой (без учета , , );

Подставляя все значения в исходную формулу, получим:

.

2. Определим количество фильтров на станции:

.

3. Фильтры могут работать в нормальном и форсированном режиме. Форсированный режим возникает, когда часть фильтров находится в ремонте. При работе фильтров в форсированном режиме должно соблюдаться условие:

,

где  − число фильтров, находящихся на профилактике или ремонте.

Примем  и проверим выполнение условия с учетом, что скорость фильтрации в форсированном режиме :

.

Условие не выполняется, поэтому устанавливаем 3 фильтра с зернистой загрузкой.

4. Найдем площадь одного фильтра:

,

где  − общее число фильтров.

5. Определим количество воды, необходимой для промывки фильтров:

,

где  − количество воды, необходимой для водовоздушной промывки:

;

 − количество воды, необходимой для собственно промывки:

.

Подставив все в исходную формулу, получим:

.

2.3.3 Расчет ионообменных фильтров

Процессы ионообменной очистки производим в фильтрах с плотным слоем загрузки. Они наиболее распространены.

Расчет ведем в соответствии со СНиП 2.04.03-85.

2.3.3.1 Расчет катионитовых фильтров

1. В качестве загрузки катионитовых фильтров выбираем ионит марки КУ-28 с полной ионообменной емкостью . Рабочая ионообменная емкость катионита составит:

,

где  − коэффициент, учитывающий неполноту регенирации;

 − коэффициент, учитывающий тип ионита;

 − удельный расход воды на отмывку катионита;

 − концентрация катионитов в отмывочной воде (отмывку проводят обессоленной водой).

2. Объем загрузки катионитовых фильтров:

,

где  − концентрация катионитов в исходной воде:

;

где  − средняя концентрация катионов сильных оснований;

 − количество регенераций фильтра в сутки;

 − концентрация катионитов на выходе из аппарата.

Подставим в исходную формулу. Получим:

.

3. Площадь катионитовых фильтров рассчитаем по формуле:

,

где  − высота слоя катионита.

4. Устанавливаем  работающий и  резервный фильтры с диаметром  каждый.

5. Примем скорость фильтрации  (по СНиП 2.04.03-85 при ). Тогда пересчитаем площадь катионитовых фильтров:

.

6. Корректируем высоту загрузки:

.

7. Определим продолжительность фильтрования:

.

8. Регенерацию катионитовых фильтров проводим  раствором . Расход реагента на регенерацию одного фильтра:

,

где  − удельный расход реагента на регенирацию;

 − эквивалентная масса ;

 − содержание кислоты в товарном продукте.

9. Расход воды на регенерацию:

а) На взрыхление загрузки с интенсивностью  в течение :

.

б) На приготовление  раствора :

,

где  − процентное содержание кислоты в регенерирующем растворе;

 − плотность воды.

в) На отмывку загрузки после регенерации:

,

где  − удельный расход воды на отмывку.

Суммарный расход:

.