Рациональный способ регенерации двухслойных медленных фильтров систем водоснабжения сельских населённых пунктов

• Автор: Васильченко, Аркадий Павлович
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 215 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Обзор состояния безреагентной очистки поверхностных вод на групповых водопроводах систем сельскохозяйственного водоснабжения

1.2 Способы регенерации медленных фильтров и пути их модернизации

1.3 Виды загрузок, используемые при безреагентном фильтровании

1.4 Цель и задачи исследований

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ РЕГЕНЕРАЦИИ ДВУХСЛОЙНЫХ МЕДЛЕННЫХ ФИЛЬТРОВ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ способом
2.1 Размыв и взвешивание, двухслойной загрузки медленного фильтра вертикальной несвободной струей
2.2 Транспортирующая способность горизонтального смывного потока при регенерации двухслойного медленного фильтра

3 ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1 Задачи и методика исследований

3.2 Лабораторная установка и условия проведения исследований

3.3 Влияние скорости перемещения насадка и скорости истечения струи на величину зоны размыва двухслойной загрузки и характер ее гидравлической сортировки
3.4 Изучение эффекта регенерации в зависимости от скорости истечения струи, диаметра насадка и скорости его перемещения
3.5 Разработка конструкции промывного устройства для регенерации двухслойного медленного фильтра
Выводы

4 ИССЛЕДОВАНИЕ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ РАБОТЫ ДВУХСЛОЙНОГО МЕДЛЕННОГО ФИЛЬТРА, РЕГЕНЕРИРУЕМОГО ГИДРАВЛИЧЕСКИМ РЫХЛИТЕЛЕМ
4.1 Экспериментальный водопровод с двухслойным медленным фильтром на очистных сооружениях г. Константиновска
4.1.1 Источник водоснабжения
4.1.2 Общая схема сооружений водопровода
4.2 Методика проведения исследований
4.3 Технологический процесс работы двухслойного медленного фильтра ИЗ
4.3.1 Период полезного фильтрования
4.3.2 Исследование процесса регенерации двухслойного медленного фильтра
4.3.3 Осветлительное созревание загрузки двухслойного медленного фильтра
4.4 Расчет промывного устройства и горизонтального смывного
потока
Выводы
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОЙ КОНСТРУКЦИИ ДВУХСЛОЙНОГО МЕДЛЕННОГО ФИЛЬТРА С
УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫМ ПРОМЫВНЫМ УСТРОЙСТВОМ 141 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность проблемы. Очистка природных вод является одной из наиболее серьезных проблем водоснабжения. Необходимость ее возникла в прошлом веке в связи с резко возросшей потребностью в питьевой и промышленной воде и использованием для этих целей вод поверхностных источников [1].
В России построены крупные групповые водопроводы, снабжающие централизовано водой питьевого качества большие сельскохозяйственные регионы страны. Основное количество воды для этих нужд забирается из водохранилищ, наполняемых из оросительных каналов, качество воды в которых не соответствует требованиям современного стандарта [2, 3]. При очистке воды на таких водопроводах, как правило, применяются безреагентные медленные фильтры, которые являются наиболее простыми и экологически безвредными, а также не требуют высококвалифицированного обслуживающего персонала.
В настоящее время в практике очистки воды для сельских населенных пунктов используются, как правило, однослойные медленные фильтры, конструкция которых не обеспечивает получение необходимого количества фильтрованной воды, в связи с несовершенством, как самих фильтров, так и гидромеханического оборудования для их регенерации, что вызывает снижение грязеемкости загрузки из-за накопления остаточных загрязнений в ней и сокращения продолжительности периода полезного фильтрования. Все это затрудняет обеспечение всех потребителей питьевой водой в необходимом количестве и высокого качества. Кроме того медленные однослойные фильтры имеют большие капитальные затраты при их строительстве и занимают значительные площади ввиду малых скоростей фильтрования [4-6] И, как показывают научные разработки, огромным резервом в повышении эффективности работы медленных фильтров является применение многослойных фильтрующих загрузок взамен однослойных, используемых на практике.
Продолжение таблицы

1 2 3 4 5
3 -II- 0,470 4,30 -II- 0,0171
4 -II- 0,500 4,30 0,0161
5 -II- 0,530 6,04 -II- 0,0180
6 -II- 0,555 6,04 -II- 0,0172
7 -//- 0,580 6,04 0,0164
8 -II- 0,625 7,46 -II- 0,0169
9 -II- 0,660 7,46 -II- 0,0160
10 -II- 0,740 8,60 -II- 0,0153
11 -II- 0,785 8,60 -II- 0,0145
12 -II- 0,850 9,60 -II- 0,0141
13 0,004 0,630 4,30 0,0170
14 -II- 0,685 4,30 -II- 0,0156
15 -II- 0,825 6,04 -II- 0,0154
16 -II- 0,865 6,04 -II- 0,0147
17 -II- 1,055 7,46 -II- 0,0134
18 0,005 0,775 4,30 -II- 0,0173
19 -II- 0,830 4,30 0,0161
20 -II- 1,125 6,04 0,0141
Среднее значение анс-0,0162=0,016.
При другом граничном условии (рис. 16), когда насадок находится на поверхности ОДМ-2Ф, выражение (6) принимает вид:

Рнс-Н
I »о
(9)
отсюда
'НС
я* 1»с
Ну К
(10)