Самостоятельный расчет кол-ва сбрасываемой воды в канализацию при промывке фильтров для очистки воды

Для начала давайте разберемся зачем нам нужно знать сколько воды будет сбрасывать
тот или иной фильтр в канализацию:
1) Для того, чтобы определить нагрузку на систему очистки стоков, ведь не всегда есть возможность 
сбрасывать неограниченное кол-во воды в канализационную систему, особенно это касается 
частных загородных владений с индивидуальной системой очистки стоков.
2) Ввиду того, что фильтрующий материал для очистки воды имеет свойство расширяться в зависимости
от объема воды подаваемой на обратную промывку, нам необходимо понимать сколько 
воды мы можем подавать на обратную промывку. Зная эту величину, мы сможем подобрать ограничитель потока для дренажной линии сброса клапана управления.
Итак приступим:
Определять величину сбрасываемой воды мы будем на следующем примере:

Мы имеем в нашем техническом решении следующий комплекс установки для очистки воды:
• Установка обезжелезивания воды на базе корпуса баллона 13×54, с фильтрующим материалом Birm
(количество фильтрующего материала 70 л)
• Установка умягчения воды на базе корпуса баллона 10×54 с фильтрующим материалом DOWEXHCR-S/S
(количество фильтрующего материала 45 л)

Для определения необходимого диапазона воды подаваемой на обратную промывку нам необходимо в первую очередь руководствоваться требованиями по скорости потоков, производителей фильтрующих сред.
Для Birm, скорость потока при обратной промывке, должна составлять 25-30 м/час, расширение фильтрующего слоя 35-50% объема слоя.
Переводим размерность фильтрационного баллона из дюймов, в привычные нам см., для этого
умножаем диаметр и высоту баллона на 2,54, получаем;

Диаметр 13×2,54=33,02 см. и 54×2,54=137,16, высота баллона соответственно.

Теперь определяем площадь поперечного сечения баллона;

             D²×π
S п.с.=------------,
                4 

где, 
S п.с. - площадь поперечного сечения (см²)
D - диаметр цилиндра (корпуса фильтра) (см)
π - число пи (3,14)

Соответственно площадь поперечного сечения фильтрационной колонны 13×54 равна;

33,02²×3,14
--------------------- = 855,90 см²
             4                                  

Далее переводим полученное значение в м², для этого делим полученное значение на 10 000, 
т.к. 1 м² = 10 000 см², получаем 855,90÷10 000 = 0,085 м².
Умножаем полученное значение на рекомендованную производителем фильтрующего материала
скорость потока при обратной промывке;
 0,085×25=2,125 м³/час
Мы получили с Вами расход воды который должен быть обеспечен при осуществлении обратной промывки.
Принимаем время обратной отмывки 15 минут, время быстрой отмывки (усадки фильтрующего материала) 5 минут.
Получаем, что во время обратной промывки фильтра, в канализацию будет сброшено;
2125 л. ÷  60 минут × 15 минут = 531 л/час или 0,531 м³/час
за время быстрой отмывки (усадки фильтрующего материала);
2125 л. ÷  60 минут × 5 минут = 177 л/час или 0,177 м³/час
Итого, за весь цикл промывки (20 минут) будет сброшено фильтром обезжелезивателем;
0,531+0,177 = 0,708 м³ воды или 708 литров.

Теперь зная сколько воды уходит на промывку, мы сможем по графику расширения фильтрующего слоя
определить % расширения фильтрующего материала
Расширение слоя фильтрующего материала при соблюдении расчетной границы воды подаваемой на обратную промывку, будет в пределах 30%.
Определяем позволяет ли нам высота фильтрующей колонны и количество фильтрующего материала
используемого нами, расшириться фильтрующей среде Birm на 30%.
Для этого нам нужно определить какой будет высота загрузки в баллоне, если мы засыпаем туда 70 л. Birm.
Сначала определяем объем фильтрационной колонны;

V=п×R²×H, где

V - объем цилиндра (мл)
R² - радиус цилиндра (см)
H - высота цилиндра (см)
п - число пи (3,14)

Получаем следующее значение;

V = 3,14×16,51²×137,16 = 117 395,45 мл.. Переводим миллилитры в литры, для этого делим полученное значение на 1 000, получаем;
117 395,45÷1 000 = 117 л. - объем фильтрационной колонны.
Отнимаем от полученного значения 30% поучаем объем баллона с учетом  свободного места под
расширение фильтрующего материала.
117 - 30% = 81,9 л - это объем который мы можем использовать. 
С учетом того, что в фильтрационную колонну помимо фильтрующего материала Birm, необходимо засыпать гравийную подложку в размере 7,5 л., получаем, что объем фильтрующего материала который мы засыпем в баллон будет равен;
70+7,5=77,5 л.
Из наших расчетов, мы понимаем, что объем фильтрующего материала выбран верно, ошибок не допущено.
По аналогии делаем расчет для фильтра умягчителя, учитывая естественно параметры которые требует соблюдать производитель фильтрующего материала DOWEXHCR-S/S.

Получив все расчетные данные, убедившись в правильности подобранного нами оборудования для очистки воды, нам необходимо ограничить количество воды подаваемой на обратную промывку фильтра.
Делается либо путем установки специальных ограничительных шайб для управляющих клапанов, либо установкой ротаметров на дренажную линию, однако стоит учитывать, что установка ротаметров приведет к удорожанию системы очистки воды, ее монтажа, а также пусконаладочных работ.
И последнее, не забываем сообщить покупателю о необходимом минимальном количестве воды, которое должно подаваться на промывку, иначе недостаточный объем воды подаваемой на обратную отмывку фильтрующего материала, приведет к его преждевременному выходу из строя и существенно снизит качество отмывки фильтрующего материала.
Превышение же полученного нами значения по объему расчетному, подаваемой на промывку воды, неизбежно приведет к увеличению расширения фильтрующего слоя, и если не будет свободного пространства для расширения, Вас будут ждать те же последствия, что и при недостаточном количестве воды подаваемом на обратную промывку фильтрующего материала.