Совершенствование системы водоснабжения из подземных источников населенного пункта численностью 50000 человек

Годовая потребность в карьерном песке для догрузки , м³, составит

м³.

Песковая площадка принимается асфальтированной с размером в плане м (площадью 118,8 м²), в том числе размер отделения для складирования карьерного сырья  м.

Вариант 2: метод «сухой» фильтрации

Сущность метода «сухой фильтрации» (рисунок 6) заключается фильтровании подземной воды с большим избытком воздуха через зернистые материалы без образования слоя воды над загрузкой. При этом в фильтрующую загрузку воздуходувкой нагнетают большое количество воздуха с последующим сбросом его из поддонного пространства. При таком способе фильтрования вода стекает в загрузке в виде пленки по поверхности зерен, а объем межзернового пространства заполнен воздухом. В обоих случаях в порах фильтрующей загрузки создается турбулентный режим движения водовоздушной смеси, характеризующийся завихрениями и противотоками, что способствует молекулярному контакту воды с поверхностью зерен контактной массы. На зернах загрузки формируется пленка, состоящая из соединений железа, что повышает эффективность процесса обезжелезивания воды. Созревание на поверхности зерен активной адсорбционной пленки происходит от 0,3 до 2 ч.

Железо выделяется в основном в виде дегидратированных оксидов железа на поверхности зерен загрузки и межзерновом поровом пространстве. Осадок имеет очень плотную камневидную структуру, грязеемкость загрузки увеличивается в десятки раз.

1 – подача исходной воды; 2 – отвод отработанной воды; 3 – компрессор;

4 – установка обеззараживания; 5 – сброс воздуха; 6 – скорый фильтр.

Рисунок 6 – Метод «сухой фильтрации»

Соответственно во много раз увеличивается продолжительность фильтроцикла. Оно достигает нескольких месяцев. Как правило, загрузку после насыщения ее прочно закрепленными на зернах соединениями железа не промывают, а заменяют на новую [19].

Высокая грязеемкость загрузки и отсутствие промывных вод позволяют экономить чистую воду.

Гранулометрический состав фильтрующих загрузок, высота слоя, скорость фильтрации, фильтроцикл зависят от химического состава воды и от содержания железа. В качестве фильтрующего материала можно использовать инертные фильтрующие материалы (песок, керамзит, горелые породы, гранодиорит) и активные – магнетитовые кварциты.

Обезжелезивание воды методом «сухой» фильтрации имеет наилучшую экологическую безопасность.

Произведем расчет сооружений, входящих в данный метод обезжелезивания.

Процесс фильтрования воды происходит в скором напорном фильтре. В качестве фильтрующей загрузки принимаем песок крупностью зерен 2 мм. Высота слоя загрузки 1,8 м. Схема напорного фильтра представлена на рисунке 7.

1 – подача исходной воды; 2 – распределительная система; 3 – фильтрующая загрузка; 4 – люк для извлечения загрузки; 5 – отвод фильтрата; 6 – люк для засыпки загрузки; 7 – поддерживающая сетка.

Рисунок 7 – Вертикальный напорный кварцевый фильтр

Продолжительность фильтроцикла , сут, составляет

                             ,         (26)