Сооружения для мокрого хранения реагентов

 

Выбор емкостей и оборудования реагентного хозяйства определяется условиями работы при максимальных дозах реагентов.

Расчет сооружений ведется из условий применения неочищенного сернокислого алюминия с содержанием в нем безводного в количестве 33,5%.

Суточный расход товарного сернокислого алюминия составит:

Для первой очереди производства:

 т/сут                              (14)

Для полного развития (с увеличением подачи воды на 50%)

 т/сут                           (15)

Принимаем 1 бака – растворителя загрузкой 10 т каждый (2 – рабочих, 1 – резервный). Емкость трех баков-растворителей коагулянта определяется из условия загрузки 10 т неочищенного сернокислого алюминия в каждый бак. Таким образом, суммарный загрузочный вес коагулянта составляет 10·2 = 20 т (при потребности первой очереди производства 17,75 т).

Количество раствора 25%-ной концентрации, получаемое при растворении 10 т сернокислого алюминия:

м³                                   (16)

где 1,257 – удельный вес 25%-ного раствора коагулянта при температуре 15 ⁰С.

Размер в плане 4´4 и высотой 1,2 м.

Оборудование для приготовления раствора полиакриламида (ПАА)

 

Технический полиакриламид растворяют в водопроводной воде с применением быстроходных мешалок. Производительность мешалки в кг/ч ПАА определяется по формуле:

                                       , кг/ч                                        (17)

где Д_ПАА – доза полиакриламида.

 кг/ч

Рабочая емкость бака мешалки 1,2 м³ при общей ее емкости 2 м³. Принимаем 1 рабочий бак квадратной формы в плане для уменьшения воронки, образующейся при вращении раствора.

Определение диаметра:

, м                                            (18)

м

Расходный бак ПАА определяем по формуле (48):

м²

Принимаем расходный бак размерами в плане 0,6´0,6 м и глубиной 1 м.

ПАА следует вводить в дозу после коагулянта. Время разрыва между дозами этих реагентов должно составлять 4 минуты.

Для перекачки рабочих растворов ПАА используем кислостойкий насос марки Х50-32-125а: мощность электродвигателя 1,0 кВт; частота вращения 3000 об/мин. Принят 1 рабочий и 1 резервный насос. Для дозирования принят насос – дозатор марки НД-120/6: мощность электродвигателя 0,6 кВт; габариты 680´272´540 мм.

Расчет смесителей

 

Смесители служат для равномерного распределения реагентов в массе обрабатываемой воды, что способствует более благоприят­ному протеканию последующих реакций, происходящих затем в камерах хлопьеобразования. Смешение должно быть быстрым и осуществляться в течение 1—2 мин.

На водоочистной станции принят вертикальный (вихревой) смеситель. Он представляет собой резервуар круглой в плане формы, с конической нижней частью. Центральный угол между наклонными стенками смесителя должен составлять α = 30 ¸ 40°. Обрабатываемая вода по трубе подводится в нижнюю часть смесителя с входной скоростью υ_н = 1,2 ¸ 1,5 м/с.

Принимаем 2 смесителя на полную их работу.

Площадь горизонтального сечения в верхней части смесителя:

                                                                                        (19)

где q – расчетный расход воды, м³/ч; v _в – скорость восходящего движения воды, принимается в пределах 120-150 мм/с.

Диаметр верхней части смесителя:

                                                                       (20)

Диаметр входного отверстия принимаем в зависимости от диаметра подводящего трубопровода:

                                                             (21)

Полученный по формуле (21) диаметр округляем до стандартного 600 мм.

Площадь нижней части смесителя:

                                                               (22)

Высота нижней части смесителя равна:

                                                                  (23)

Объем нижней части смесителя

     (24)

Полный объем смесителя

                                                                        (25)

где t – продолжительность смешения реагента с водой, мин.

Необходимый объем верхней части смесителя

                                                                        (26)

Высота верхней части равна

                                                               (27)

Общая высота смесителя равна:

                                                                        (28)

Сбор воды осуществляется в верхней части смесителя периферийным лотком через затопленные отверстия. Скорость движения воды в лотке n _л принимается 0,6 м/с. Площадь живого сечения сборного лотка определяется по формуле:

                                                                     (29)

где n – количество сборных лотков, шт.

Площадь всех затопленных отверстий в стенках сборного лотка определяют по формуле:

                                                                     (30)

где n _о – скорость движения воды через отверстия лотка, принимается 1 м/с.

Задаемся диаметром отверстий d _о = 80 мм, т.е. площадью f _о = 0,00503 м². Общее количество отверстий равно:

                                                           (31)

Эти отверстия размещаются по боковой поверхности лотка на глубине h_o = 110 мм от верхней кромки лотка до оси отверстия.

Внутренний периметр лотка

                          (32)

Шаг оси отверстий:

                                                     (33)

Расстояние между отверстиями равно:

                                                          (34)

Из сборного лотка вода поступает в боковой карман, размеры которого принимаются конструктивно так, чтобы в нижней части разместить трубу для отвода воды, прошедшей смеситель. Принят стальной трубопровод диаметром 600 мм, скорость движения воды в трубопроводе n = 1,52 м/с.