Напорні грубозернисті фільтри використовують для часткового прояснення води, що використовується для технічних потреб, при каламутності вихідної води до 300 мг/л, а з піщаним завантаженням – для питних потреб.
Напірний фільтр представляє собою закритий сталевий резервуар (вертикальний або горизонтальний), розрахований на внутрішній тиск до 6 атм (рис. 5.11). У ряді випадків це дозволяє подавати профільтровану воду в розподільну мережу труб з достатнім напором.
На станціях великої продуктивності доцільно влаштовувати горизонтальні напірні фільтри, тому що при тому ж діаметрі через збільшення довжини циліндричного корпуса вони можуть дати більш значну площу фільтрування. При діаметрі фільтра 3 м і довжині 10 м площа фільтрування досягає 30 м2.
Розрахунок напорного фільтра
Визначення площі фільтра. Площа напорного фільтра визначається за формулою:
F = (5.32)
де: Qдоб — продуктивність фільтра (корисна), м3/добу;
Т — тривалість роботи станції протягом доби, год;
vр.н. - розрахункова швидкість фільтрування, м/год;
n - число промивань фільтрів за добу;
w1 і t1 - інтенсивність, л/сек·м2 і тривалість, год первинного розпушення фільтруючого завантаження;
w2 і t2 - інтенсивність подачі води, л/сек·м2 і тривалість, год водоповітряної промивки;
w3 і t3 - інтенсивність, л/сек·м2 і тривалість відмивки в год;
w4 і t4 - тривалість простою фільтра протягом промивки, год.
При заданій корисній продуктивності установки з напорними фільтрами Qдоб =11400 м3/доб, або Qгод = 475 м3/год:
F = =49,98 м3
Кількість напорних фільтрів при площі одного фільтра f = 7,1 м2 (див. табл. 47[8]) повинна бути: N = F:f=49,98:7,1 = 7,04.
Рисунок 5.11 - Вертикальні напорні швидкі фільтри з керамзитовим (а) і пінополістирольним (б) завантаженням:
1,5 – відвід і подача промивної води; 2,6 – подача вихідної води і відвід фільтрату; 3 – штуцер для гідравлічного вивантаження фільтруючого завантаження; 4 – люк для завантаження фільтра; 7 випорожнення фільтра; 8 – подача повітря; 9 – водозбірна воронка; 10 – шар фільтруючого завантаження; 11 – розподільна система; 12 – підтримуючий шар гравію; 13 – повітророзподільна система; 14 – система збору промивної води; 15 – сітчасті елементи дренажної системи; 16 – дренаж: 17 – завантаження із зпіненого полістиролу
Приймаємо сім робочих фільтрів і один резервний (якщо кількість робочих фільтрів більше десяти, то повинно бути два резервних фільтри).
На основі проведеного розрахунку обираємо типові фільтри згідно каталогів сучасного водоочисного обладнання.