ОБГРУНТУВАННЯ ВИБОРУ ПОРИСТИХ КОНСТРУКЦІЙ ФІЛЬТРОВАЛЬНИХ СПОРУД

Автор(и)

  • Прогульний В.Й. Одеська державна академія будівництва та архітектури image/svg+xml
  • Грачов І.А. Одеська державна академія будівництва та архітектури image/svg+xml
  • Маслій О.М. Військова академія

DOI:

https://doi.org/10.31650/2786-6696-2025-11-115-122

Ключові слова:

пористі конструкції, сітчасті пристрої, швидкий фільтр, коефіцієнт гідравлічного опору.

Анотація

Швидкі фільтри є важливим елементом у технологічних схемах очищення природних вод. Вони забезпечують необхідну якість води, корисну продуктивність водоочисних споруд та техніко-економічні показники. Одним із основних конструктивних елементів фільтрів є системи відведення промивної води.

Авторами сформульовані основні вимоги до відвідних пристроїв, а саме ‒ рівномірний збір промивної води з площі фільтра та запобігання винесення фільтруючого завантаження при промиванні. У статті розглянуті два варіанти конструкцій, які цілком відповідають цим вимогам: горизонтальні жолоби, на верхніх кромках яких встановлені похилі сітки або пористі полімербетонні труби.

Зазначається, що сітки та труби при промиванні частково занурені в шар зваженого завантаження і стикаються з найбільш дрібними частинками, що підвищує ймовірність їх винесення. Наводяться дані, що забезпечують запобігання проникненню зерен фільтруючого завантаження крупністю 0,5 мм, яка найчастіше зустрічається у фільтрувальних спорудах систем господарсько-питного водопостачання через похилі сітки та пористий полімербетон.

Виконано експериментальне зіставлення пористих та сітчастих пристроїв у системах відведення промивної води з швидких фільтрів шляхом порівняння їх відносних коефіцієнтів гідравлічного опору. Встановлено, що коефіцієнти гідравлічного опору полімербетону та сітки спочатку зростають, а потім настає стабілізація. При цьому їх максимальні відносні значення суттєво відрізняються один від одного: для полімербетона – 5,4; для сітки – 2110.

В результаті проведених дослідів встановлено, що втрати напору в полімербетоні при фільтруванні в умовах зваженого шару приблизно в чотири рази менше, ніж у сітці через заклинювання сіток частинками піску, що підтверджує переваги пористого полімербетону.

Посилання

[1] S.M. Epoyan, V.D. Kolotilo. Vodopostachannya tа оchistka prirodnih vod. Kharkiv : "Faktor", 2015.

[2] A.K. Strelkov, "Zagryazneniye vodoyemov poverkhnostnym stokom", Vodosnabzheniye i sanitarnaya tekhnika, vol. 12, 2015.

[3] T.V. Kolesnikova, "Zashchita beregovykh vodozaborov ot popadaniya v nikh mekhanicheskikh vklyucheniy", Vestnik IrGTU, vol. 1, pp. 168-171, 2014.

[4] G. M. Matthews, "Improved bypass and collection system for protection of juvenile salmon and steelhead trout at lower granite dam", Mar. Fish. Serv., vol. 39, pp. 10-24, 2007.

[5] A. A. Kozhevnikov, N. A. Naumenko, "Analiz shiriny graviynoy obsypki graviynykh filtrov burovykh skvazhin", Sb. nauch. trudov PMITTIP, vol. 21, pp. 70-74, 2018.

[6] V. Progulny, N. Hurinchyk, I. Grachov, K. Borysenko, "Porous constructions of water intake structures", Vestnik Odesskoy gosudarstvennoy akademii stroitel'stva i arkhitekturi, vol. 81, pp. 149-155, 2020. https://doi.org/10.31650/2415-377X-2020-81-149-155.

[7] I. V. Mikheyeva, "Vodnyye ob’yekty i sostoyaniye vodosnabzheniya na territorii YUFO", Materialy KH Mezhdunar. nauch.-prakt. konf., 2017, pp. 145-155.

[8] P.A. Grabovskiy, U.A. Gorb, "Poristaya trubchataya konstruktsiya dlya predvaritel'noy ochistki vod", Visnik Odeskoi derzhavnoi akademii budivnitstva ta arkhitekturi, vol. 19, pp. 119-123, 2012.

[9] P.A. Grabovskiy, G.M. Larkina, "Intensifikatsiya vodoochistnykh filtrov", Vodosnabzheniye i vodootvod, vol. 6, pp. 38-48, 2016.

[10] S. Epoyan, A. Karahiaur, V. Volkov, S. Babenko, "Research into the influence of vertical drainage elements on the operational efficiency of rapid filters", Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 1(10), pp. 62–69, 2018. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.123559.

[11] V.I. Progulny, M.V. Ryabkov, "Obosnovaniye vybora polimerbetonnogo drenazha v fil'trakh s plavayushchey zagruzkoy", Visnyk Odeskoi derzhavnoi akademii budivnitstva ta arkhitektury, vol. 59, pp. 106-110, 2015.

[12] V.I. Progulny, M.V. Ryabkov, "Podbor krupnosti zapolnitelya poristogo polimera betona v penopolisterol'nykh fil'trakh", Nauchno-tekhnicheskiy sbornik "Problemy vodosnabzheniya, vodootvedeniya i gidravliki", vol. 26, pp.77-82, 2016.

[13] V. Progulny, M. Ryabkov, K. Borysenko, I. Grachov, "Theoretical and experemential study of mud injection porous drainage in filters with floating loading", TEHNIČKI GLASNIK (Technical journal) – Varaždin (Croatia), vol. 12, pp. 231-235, 2018.

[14] V. Progulny, N. Hurinchyk, I. Grachov, I. Karpov, K. Borysenko, "Mathematical Model of Fast Filters Drainage Work with Floating Load", 5th International Scientific and Practical Conference “Innovative Technology in Architecture and Design”. Kharkiv, 2023. pp. 040020-1- 040020-7.

[15] A. Kravchuk, G. Kochetov, O. Kravchuk, "Improving the calculation of collecting perforated pipelines for water treatment structures", Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 6, no. 10(108), pp. 23–28, 2020.

[16] S. Epoyan, A. Karahiaur, V. Volkov, S. Babenko,"Research into thein fluence of vertical drainage elements on the operation alefficiency of rapid filters", Eastern-European Journalof Enterprise Technology, no. 1/10 (91), pp. 62-69, 2020.

[17] B. Schultz, D. DeWrachien, "Irrigation and drainage systems research and development in the 21st century", Irrigation and Drainage, vol.51, no. 4, pp. 311-327, 2021.

Завантаження

Опубліковано

2025-03-26

Номер

Розділ

Інженерні мережі та обладнання