Главная страница » Энциклопедия и Статьи » Статьи » Новые возможности реконструкции и строительства скорых безнапорных фильтров водоканалов

Новые возможности реконструкции и строительства скорых безнапорных фильтров водоканалов

На многих водоканалах и станциях очистки сточных вод работают хорошо известные скорые безнапорные фильтры. Их основное назначение – доочистка воды после прохождения через ряд технологических операций:  флотация,  коагуляция, отстаивание, биологическая очистка и т. д. и т. п. в зависимости от качества исходной воды и требуемой глубины очистки. Такие фильтры обычно загружены кварцевым песком, керамзитом,  антрацитом или другими подобными засыпками, реже используются специальные каталитические загрузки. 

Конструкция скорых фильтров проста. Это, как правило, двухкамерный бетонный резервуар прямоугольной формы с центральным подводящим и отводящим коллектором, а так же несколькими лотками  для отвода промывочной воды. На дне фильтра имеется специальная дренажно – распределительная система для сбора отфильтрованной воды и подачи воды обратной промывки.   Иногда имеются дополнительные распределительные системы для подачи воздуха и организации, так называемой, водо-воздушной промывки.

Водоканалы

Рис. 1, 2 - скорые безнапорные фильтры

 

Работа фильтров состоит из следующих режимов:

  • Фильтрация исходной воды  самотеком через слой загрузки. При этом происходит задержание загрязнений в объеме загрузки. При достижении  определенного гидравлического сопротивления на фильтре или при нарушении качества фильтрата происходит отключение.  И выполняется обратная промывка фильтра. 
  • При обратной промывке  с потоком воды удаляются задержанные  загрязнения, фильтрующая загрузка взрыхляется   и фильтр снова готов к работе. 

Очевидно,  что основным элементом, обеспечивающим правильную работу фильтра, является его дренажно-распределительная система. В России наиболее распространены следующие типы дренажных систем скорых безнапорных фильтров:

 

 

Чугунные перфорированные

Рис. 3 - Чугунные перфорированные

Трубные дренажные системы с перфорированными накладками

Рис. 4 - Трубные дренажные системы с перфорированными накладками

Пористые волокнистые системы

Рис. 5 - Пористые волокнистые системы

Щелёванные трубы

Рис. 6 - Щелёванные трубы

Колпачковые трубные

Рис. 7 - Колпачковые трубные

Полимербетонные плиты

Рис. 8 - Полимербетонные плиты

 

Основными недостатками применяемых РУ  являются:

  • неравномерное распределение потоков воды и воздуха при обратной промывке;
  • образование  ”мертвых зон” у стенок фильтра, между трубами и т. д.
  • увеличение гидравлического сопротивления и снижение пропускной способности из-за необратимого забивания щелей, пор и др. фильтрующих поверхностей;
  • необходимость регулярного обслуживания, которое  сопровождается полной выгрузкой фильтрующего материала;
  • сложность ремонтов, связанных со сваркой, восстановлением уплотнителей в местах заделки труб и т. д. и т. п.;
  • подверженность материалов коррозионно-эррозионному износу;
  • слабая механическая прочность;
  • высокие капитальные и эксплуатационные затраты;
  • неэффективная очистка воды.

Современный уровень развития науки и техники позволяет создавать надежные, эффективные, простые и недорогие дренажно-распределительные системы скорых безнапорных фильтров. Опираясь на мировой опыт, мы предлагаем использовать при строительстве новых  и реконструкции действующих фильтров систему ”Монолитного фильтрующего дна”.

Поставляемые нами компоненты позволяют создать единую, монолитную конструкцию с корпусом фильтра, что предотвращает любую возможность ее поломки или выхода из строя (при условии соблюдения нормальных условий эксплуатации). При этом решаются все основные проблемы, связанные с обслуживанием и работой фильтров. 

Из чего состоит система монолитного фильтрующего дна:

  • панели плоские или гофрированные;
  • втулки для фильтрующих элементов;
  • монтажные пробки;
  • фильтрующие элементы.

 

Система монолитного фильтрующего дна с плоскими панелями

Рис 9. - Система монолитного фильтрующего дна с плоскими панелями

 

Система монолитного фильтрующего дна с гофрированными   панелями

Рис. 10  - Система монолитного фильтрующего дна с гофрированными   панелями

 

Система монолитного фильтрующего дна  имеет ряд преимуществ:

  • легкий вес за счет использования современных материалов (GRC, PP)
  • простота установки. При монтаже не требуются  специальные грузоподъемные механизмы, сварка, отсутствует сборка разъемных соединений, отсутствуют сальниковые набивки;
  • высокая прочность, соизмеримая с прочностью основной конструкции фильтра;
  • равномерное распределение потоков воды и воздуха. Отсутствие ”мертвых зон”; 
  • отсутствие необходимости ремонтов (возможна лишь замена фильтрующих элементов);
  • долговечность сопоставима со сроком службы основной конструкции фильтра;
  • поставка сопровождается  полной инженерной  проработкой (все конструкции, документация, чертежи, расчеты на прочность и распределение потоков, инструкция по монтажу, спецификации покупных материалов, шефмонтаж). Поставляемая система полностью готова к установке.

 

Применяемые материалы:

Панели для организации поверхности фильтрования изготавливаются из современного композитного материала – GRC.

GRC – (стеклофибробетон) является разновидностью фибробетона и изготавливается из мелкозернистого бетона (бетон матрица) и армирующих его отрезков стекловолокна (фибр),  равномерно распределенных по объему бетона изделия. Такой способ армирования повышает не только прочностные свойства бетона, но и эксплуатационные характеристики, такие как устойчивость к динамическим, температурным, влажностным воздействиям и  износу. GRC  обладает высокими показателями прочности при  изгибе, большой ударной прочностью, упругостью, термостойкостью, водонепроницаемостью. Может принимать любые формы, поэтому широко применяется в строительстве и архитектуре.  

Система монолитного фильтрующего дна с плоскими панелями

Рис. 11 – Структура современного композитного материала  GRC.

Фильтрующие элементы и втулки для их установки изготавливаются из полипропилена. Он является нейтральным к обрабатываемой воде, обладает высокой стойкостью к разрушению, прочен и долговечен.

Область применения монолитного фильтрующего дна очень широка:

  • скорые безнапорные фильтры с загрузкой кварцевым песком;
  • многослойные скорые фильтры;
  • контактные фильтры с активированным углем;
  • песочные фильтры с восходящим потоком;
  • биофильтры с восходящим потоком.

Конструкция и монтаж монолитного фильтрующего дна.

Мы предлагаем 2 варианта организации монолитной дренажной системы фильтра:

  • с гофрированными панелями  и опорными стенами;
  • с плоскими панелями и опорными колоннами.

На фотографиях ниже представлен процесс устройства  фильтров для монолитного фильтрующего дна  с помощью предлагаемых нами компонентов. Данные решения могут быть использованы как при строительстве новых, так и при реконструкции действующих фильтров.

Вариант 1 – монолитное фильтрующее дно с гофрированными панелями 

 

Гофрированные панели перед установкой

Рис. 12 –Гофрированные панели перед установкой

Фильтр перед установкой панелей (опорные стены)

Рис. 13 - Фильтр перед установкой панелей (опорные стены)

Укладка панелей на опорные конструкции

Рис. 14 - Укладка панелей на опорные конструкции

Проверка качества монтажа панелей

Рис. 15 Проверка качества монтажа панелей

Монтаж арматурного каркаса

Рис. 16 –Монтаж арматурного каркаса

Установка резьбовых втулок и монтажных заглушек

Рис. 17 - Установка резьбовых втулок и монтажных заглушек

Заливка дна бетоном

Рис. 18 - Заливка дна бетоном

Установка фильтрующих элементов

Рис. 19 - Установка фильтрующих элементов

Испытания равномерностираспределения потоков воды и воздуха на готовом фильтре

Рис.20 – Испытания равномерностираспределения потоков воды и воздуха на готовом фильтре

 

Вариант 2 - монолитное фильтрующее дно с плоскими панелями

Плоские панели, готовые к монтажу

Рис. 21 Плоские панели, готовые к монтажу

Монтаж панелей и опорных колонн

Рис. 22 – Монтаж панелей и опорных колонн

Плоские панели, готовые к монтажу

Рис. 23 – Смонтированные панели и опорные колонны

Монтаж панелей и опорных колонн

Рис. 24 – Смонтированный арматурный каркас

 

Что Вы получаете, выбирая сотрудничество с нами:

  • индивидуально разработанный проект создания монолитной дренажной системы фильтра (реконструкция имеющегося или строительство нового);
  • GRC панели (плоские или гофрированные) для создания опалубки фильтрующего дна фильтра;
  • втулки для установки фильтрующих элементов;
  • пробки для защиты резьбы при заливке бетоном;
  • фильтрующие  элементы (ФЭЛ);
  • расчет равномерности распределения потоков воды и воздуха;
  • чертежи  и спецификации арматурного каркаса дна фильтра;
  • инструкции по монтажу и сборке;
  • спецификации бетона;
  • шефмонтаж и обучение персонала на этапе сборки и установки первой конструкции.

Мы обеспечим Вас полной консультационной и технической поддержкой на всех  этапах от проектирования до строительства фильтров и их апробирования.

Применение описанного подхода для организации дренажно-распределительной системы фильтров позволит получить стабильно и надежно работающую ступень механической очистки воды. Обеспечивается максимально качественное распределение потока воды, что позволяет получить предсказуемый и длинный фильтроцикл без сбоев и корректировок. 

Качество очищенной воды остается на стабильном, высоком уровне на протяжении всего времени работы фильтров. Расходы на эксплуатацию и ремонт сводятся к замене вышедших из строя фильтрующих элементов, если поломки будут по каким-то причинам допущены.

Оригинальное и простое решение позволяет получить значительные преимущества!