Наладка и обслуживание установки химического обессоливания воды - Загрузка и подготовка к работе осветлительных фильтров

ЗАГРУЗКА И ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ НОВОГО ФИЛЬТРУЮЩЕГО И ИОНООБМЕННОГО МАТЕРИАЛА ОСВЕТЛИТЕЛЬНЫХ И ИОНИТОВЫХ ФИЛЬТРОВ
1. ОСВЕТЛИТЕЛЬНЫЕ ФИЛЬТРЫ
Материалы, применяемые в качестве фильтрующих, не должны легко истираться и измельчаться в процессе эксплуатации осветлительных фильтров. В качестве фильтрующего материала можно использовать дробленый антрацит, карьерный песок, дробленый кварц, дробленый мрамор.
Обычно применяют: карьерный песок или дробленый кварц — при температуре воды до 60° С и значений pH не больше 9; мраморную крошку —при температуре воды до 100° С, значении pH больше 8,5 и жесткости не менее 0,3 мг-экв/кг·, дробленый антрацит или термоантрацит — при температуре воды до 100° С и значении pH от 4 до 10.
На обессоливающей установке с предочисткой в качестве фильтрующего материала для осветлительных фильтров лучше всего применять дробленый антрацит, имеющий удельный вес 1,6—1.7 т/м³ и насыпной вес 0,7—0,9 г/ж3 с зернами, близкими по форме к кубу или шару. Антрацит, имеющий слоистое строение, для загрузки фильтров непригоден. Зольность антрацита должна быть не выше 5%, а содержание серы — не выше 3%. Дробление антрацита и рассев антрацитовой крошки являются процессами очень трудоемкими, причем в тех случаях, когда дробление и рассев производится непосредственно на электростанции, несмотря на большую затрату труда и времени, фракционный состав загрузки фильтра часто мало соответствует предъявленных требованиям. Поэтому желательно ло- лучать его для загрузки осветлительных фильтров уже дробленым, определенного фракционного состава. Такой антрацит выпускается, например, комбинатом «Ростовуголь»*.
Для определения зернистости фильтрующего материала выполняют ситовый анализ путем рассева его через ряд калиброванных сит.
Высушенный при 60°С антрацит просевают через сита с отверстиями 20; 10; 5; 2,5; 2 мм для подстилочных слоев и 1,5; 1,2; 1; 0,8; 0,6; 0.4; 0,2 мм для фильтрующего слоя в осветлительном фильтре.
Оставшийся «а каждом сите материал и материал, прошедший через последнее сито, взвешивают по отдельности, пересчитывают в проценты и составляют таблицу (табл. 1).
Таблица 1

 По данным таблицы строят график (рнс. 4), откладывая на оса абсцисс размер ячеек сита, а на оси ординат — количество материала, прошедшего через данное сито.
По построенной на графике кривой гранулометрического состава находят характерные точки для данного образца: размеры ячеек сита, через которые проходят 40 и 80% материала.
На основании ситового анализа и графика определяют коэффициент неоднородности фильтрующего материала, характеризующийся кратностьюпредставляющей собой отношения диаметров ячеек соответствующих сит.
Нередко из-за отсутствия надлежащего набора калиброванных сит фильтрующий материал для загрузки осветлительных фильтров приготовляют просеиванием ело через два сита наиболее мелких и крупных верен, ограничиваясь указанием крайних размеров зерен полученного материала. Такая характеристика фильтрующего материала не дает правильного представления о крупности и однородности загрузки фильтра и может привести к большим затруднениям при его эксплуатации. Например, материалы с зернистостью от 0,5 до 1,0 ми могут иметь самую различную характеристику по крупности и однородности верен. В эти границы зернистости могут входить материалы имеющие в своем составе 95% зерен с размером 0,5—0.6 мм и 5%’ с размером зерен 0,7—1,0 мм, т. е. материал будет характеризоваться как мелкозернистый, что вызовет большую потерю напора.

Сюда же может попасть материал, содержащий 3% зерен с размером 0,5—0,7 мм и 97% зерен с размером 0,8—1,0 мм.
В этом случае материал будет крупнозернистым, что может не дать достаточно хорошего осветления воды.
Рекомендуются следующие характеристики  крупности и однородности антрацита, необходимые для обеспечения нормальных условий эксплуатации осветлительных фильтров и получения удовлетворительного качества осветленной воды; средний диаметр зерен материала— в пределах от 0.6 до 1,0 мм- количество пылевидных частиц в фильтрующем материале не должно превышать  1% по весу; коэффициент неоднородности рекомендуется иметь по возможности не более 2. что достигается путем отбрасывания соответствующих фракций.

Рис. 4. График гранулометрического состава фильтрующего материала.

Фильтрующий материал должен обеспечивать оптимальные условия как для фильтрования через него воды, так и для его промывки, что зависит прежде всего от размеров частиц материала, а также однородности размеров этих частиц.
Неоднородность размеров частиц фильтрующего материала приводит к увеличению потери напора, так как мелкие зерна частично могут располагаться между крупными и тем самым уменьшить размеры пор. При промывке фильтра значительная часть наиболее мелких зерен будет располагаться в верхних слоях загрузки, способствуя затем быстрому образованию плотной пленки, росту потери напора и сокрашению длительности рабочего цикла фильтра между промывками. Недостаточная однородность фильтрующего материала затрудняет хорошую промывку, так как не позволяет привести во взвешенное состояние весь фильтрующий материал из-за опасности выноса мелких зерен при достаточной интенсивности промывки. При снижении интенсивности взрыхления промывка крупных зерен может быть неудовлетворительной. Последнее обстоятельство приводит к постепенному загрязнению часта загрузки фильтра, вплоть до полной его цементации, что связано с необходимостью перегрузки фильтра.
Характеристика фильтрующего материала по крупности и однородности его частиц имеет существенное значение для нормальной работы осветлительных фильтров.
Перед загрузкой осветлительного фильтра корпус фильтра и его дренажная система должны быть тщательно осмотрены. Загрузка производится через верхний люк, причем загрузку фильтрующего материала производят в предварительно заполненный водой на половину высоты загрузки фильтр, что облегчает удаление с поверхности зерен материала мелких пузырьков воздуха и предотвращает забивание щелевой дренажной системы мелкими фракциями
Отмывка фильтрующего материала в осветлительном фильтре производится обратным током воды, причем грязная вода сбрасывается через верхний люк по приставному желобу. После отмывки люк закрывается. Интенсивность взрыхления (обычно 9—10 л/м2Х Хсек) определяется при отмывке антрацита. Высота загрузки осветлительных фильтров составляет обычно 1 м. При включении осветлительного фильтра в работу первые порции фильтрата сбрасываются в дренаж до появления прозрачной воды.