Дәріс. Суды сүзу процесін пайдалану мен қарқындату

Ғимараттар кешеніндегі ең жауап беруші элемент, екі сатылы суды өңдеуден өткізетін сүзгілер болады. Сондықтан сүзгілер әрқашан қосымша қауіпсіздік шараларымен жабдықталуы керек. Олар технологиялық ізденулер негізінде ғимараттарды жобалауда ескеру керек. Сүзгі жұмысының тиімділігі көп жағдайда суды алдын-ала тазартуда, таратушы және жинаушы жүйенің жүктеме өлшемдерінің жеке элементтерінің конструктивті технологиялық жетістігіне байланысты. Сүзгіге берілетін судың мөлдірлігі төмен болған жағдайда, сүзгілер өзінің бойына мөлшерден тыс лай жүктемесін алып, соның өзінде лайлық бойынша су мөлдірлетудің сапасын төмендетпейді. Сондықтан сүзгілерде әрқашан технологиялық-жобалау шарттарында қарастырылған қосымша қауіпсіздік шараларымен жабдықталуы керек. Сүзілген судың сапасы ғимараттар жұмысының тиімділігін тек қана конструктивтік ерекшеліктері мен жұмыстық гидравликалық шарттарына ғана емес, қоспалы физико-химиялық және құрылысты-механикалық қасиеттері мен жүктемедегі кеуектіліктің лай ұстауына байланысты. Бұл қасиеттерді жақсарту суды сүзу процестерінің тиімділігін көтеруде ерекше бір мәселе болып саналады. Соңғы жылдары қоспаның механикалы-құрылыстық қасиетін жақсарту үшін сүзгілер ғимаратын тәжірибеде пайдалануда кеңінен суды сүзгінің алдында флокуляциялау қолданылады. Сондықтан флокулянттарды пайдалану технологиясын жан-жақты зерттеу мен бағалау көрсеткендей, оларды сүзгі ғимараттарының алдында енгізілуіне үлкен мән беріліп, болашақта бұл енгізулер суды сүзу технологиясында ескеріледі.

Сүзгілер жұмыстарының процесін сынауда келесі көрсеткіштер байқалды: сүзу жылдамдығы, арын жоғалу, сүзу циклының ұзақтығы, фильтрат пен көп тұнған судың сапасы. Бұл зерттеулер нәтижесінде, полиакриламидті сүзгілер алдына енгізу, су сүзу процесін қарқындатуда едәуір тиімді. Сүзу жылдамдығы сүзгілер алдына ПАА енгізбейтін алдындағы 6-8м/сағ сүзгілер жұмыстарының циклы (полиакриламид енбейтін) жай сүзгілерге қарағанда 25-30% ұлғайды. Лайлылық бойынша фильтрат сапасы 20-25% жақсарды.

Флокуляцияланған тұнған суды пайдаланып жұмысшы сүзгінің жұмыс процесінде ПАА сүзгінің алдына қосылып беру мен үзілісі 1:1 период қатынасында болады немесе флокуляциялау процесін флокулянт мөлшерін біртіндеп ұлғайту арқылы іске асады. Бұл шарттарда сүзгі алдында суды флокуляциялауға ПАА мөлшерін оның әрдайым сүзгі алдына енгізгеннен 1,3-1,4 есеге азайтылды. Бұдан басқа үзіліссіз флокуляциялау немесе оқтын-оқтын флокуляциялауда арын жоғалуы төмендетіліп, сүзгінің жұмыс циклы ұзарады. Бұл сүзгі циклының ұзақтығын сүзгіден шығатын судың сапасын төмендетпей 35-40% ұлғаяды.

Көлденең компенсациялы дренаж жүйесін және сүзгі жүктемесінің жетілдірудің бір түрі болып құбырлы дренаждың (немесе басқа түріне) сүзгінің ірі түйіршікті жүктеме қалыңдығына шығуы. Біз білетіндей көлденең компенсациялы дренаждың сүзгіде болуы сүзгі ауданы бойынша судың біркелкі таралуын және осыған сәйкес жуылуын қамтамасыз етеді. Төменде мысал ретінде қайта жабдықталған қарапайым көлденең компенсациялы дренажды ірі түйіршікті жүктемелі жылдам сүзгінің есебі қарастырылған. Қайта құруға дейін сүзгінің есепті конструкциялы-мінездемесі: сүзу ауданы 24м², сүзу жылдамдығы 5,5м/сағ, жуу қарқындылығы 1м²-қа 13-15л/сек. Дренаж диаметрі 500мм орталық коллектордан және диаметрі 150мм тесікті таратушы құбыр (коллектордың ені жағынан алты құбырдан) жүйесінен тұрды. Олардың тесіктері диаметрі 19мм және әр құбырда 25 тесіктен болады. Тесік аудандарының жалпы қосындысы, таратушы жүйенің коллектор қимасы ауданының К=0,43 қатынасына тең. Дренаж астына масақты тор, ал оның үстіне қиыршық тас пен құм төселген. Тіреп тұру қабатының қалыңдығы 600мм, құм 700мм. Жоғарғы сүзу қабаты мен науа бетінің шетіне дейінгі қашықтың L=0,56м. Ірі түйіршіктіге қайта құрылған сүзгіге келесі өзгертулер енгізілді: таратушы жүйенің 12 құбыр орнына 14 құбыр төселіп, оның екі жағы диаметрі 100мм коллекторлармен жабдықталған. Осыдан кейін барлығы 28 таратушы құбыр болды. Бір жақ құбырдың атқаратын қатар ені В=0,3м. Таратушы жүйедегі тесік ауданы қабылданған конструктивтік қатынасы 0,35 болғанда 0,0686м² тең. Тесік диаметрі 10мм қабылдап, бір тесіктің ауданы d=0,0000785м². Жалпы тесіктердің саны 0,0686/0,0000785=875дана. Бір құбырдағы тесіктердің саны 875:28=31 дана. Ұзындық бойынша тесіктер қадамы әр құбырда 2,5м болғанда 160мм құрайды. Тесіктер шахматтық кезекпен 45⁰ ылдилықпен, астында екі жағынан 16 және 15 құбыршалары бар құбырдан тұрады. Қиыршық тас қабатының қалыңдығы 64-тен 2мм дейін 700 мм қалыңдықпен төселген, және құм қабатының ірілігі 0,7-1,5мм болып 1,3м құрайды. Құмның жоғарғы шекарасынан науа бетіне дейінгі қашықтық 0,64м тең. Сүзу жылдамдығы 8м/сағ тең. Осыған сәйкес қайта құрылған сүзгінің өнімділігі қайта құрылмаған сүзгілерге қарағанда 45% ұлғайды. Су тазарту бекетінде сегіз сүзгінің пайдаланатынын ескеріп, оларды ірі түйіршіктіге қайта құру сүзгілердің өнімділігін 10мың м³/тәул өскенін көреміз. Сүзгінің қайта құруға дейінгі және кейінгі схемасы 8 сур. келтірілген.

Ірі түйіршікті сүзгінің жұмыс режимінің процесінде келесі мінездемелік көрсеткіштері анықталды: сүзу жылдамдығы, арын жоғалу, оның жұмысының ұзақтылық циклі, келетін және мөлдірленген судың сапасы, жүктеуші материалдардың грануметриялық мінездемесі. Салыстыру үшін қайта құрылмаған сүзгілердің жұмыс режимі де бақыланды. Бұл анықтаулар бойынша сүзгінің берілгендері 1 кестеде келтірілген.