Расчет коагуляционного хозяйства с сухим хранением реагента.

 

Для приготовления раствора коагулянта применяют специальное хозяйство, в состав которого входят растворные и расходные баки, воздуходувки для перемешивания раствора в баках, дозаторы.

Площадь склада коагулянта рассчитываю по формуле

где F_скл – площадь склада, м²;

Д_к – доза коагулянта, мг/л;

Т – число дней хранения коагулянта, сут;

С – содержание активного продукта в товарном коагулянте, %.

y – насыпная плотность сухого коагулянта, 1,2 т/м³;

h – допустимая высота слоя коагулянта на складе.

Рассчитанная площадь склада должна быть не менее

где b – количество одновременно прибывающий вагонов.

Где Q­_ч – часовой расход воды на станции, м³/ч;

Д_к – максимальная доза коагулянта (по безводному веществу), мг/л;

T₁ – время цикла приготовления раствора, ч (T = 10 – 12 ч);

C₁ – концентрация раствора коагулянта в растворных баках.

y_{1 –} плотность раствора коагулянта, т/м³

Где С₂ – концентрация раствора коагулянта в расходных баках.

Шаг труб принимают равным шагу отверстий и определяют из выражения

Где S – шаг отверстий, м;

d - диаметр отверстий, м;

ω – интенсивность подачи воздуха.

S_раст = 0,158 = 0,16 м; S_расх = 0,25 м

Диаметр воздухораспределительных труб, м

Где B – ширина растворного (расходного) бака, м

Д_раст = 0,02 м Д_расх = 0,02 м

Расход воздуха определяется по формуле

q_возд = n*B*L*ω*

где n – количество одновременно работающих баков;

-для растворных баков (размеры 1,5 × 1,2 м)

q_возд = 1,5*1,2*2*10=36 л/с = 2,2 м³/мин

-для расходных баков (размеры 1,4 × 1,1 м)

q_возд = 1,4*1,1*1*5=7,7 л/с = 0,46 м³/мин

Принимаем к установке 4 воздуходувки марки ВК – 1,5 с подачей 1,4 м³/мин

Расчет известкового хозяйства с мокрым хранением реагента

При использовании извести следует предусматривать ее гашение и хранение в емкостях в виде теста 35-40 %-ной концентрации. Объем емкости определяется из расчета 3,5-5 м³ воды на 1 т товарной извести

Месячная потребность в извести в расчете на товарный продукт:

G_мес = Q_сут∙Т∙Д_CaO/(10000∙C₁), т,

где Q_сут - производительность станции,м³/сут;

Т- продолжительность хранения коагулянта на складе, сут, Т=30 сут;

Д_CaO - доза извести,мг/л, Д_к= 40,7 мг/л;

C₁- содержание извести в товарном реагенте,60%;

G_мес = 21950∙30∙40,7/10000∙60= 44,7 т.

Площадь склада

F_скл = Q_сут∙Т∙Д_CaO/10000∙G∙y∙h F_скл = 21950∙30∙40,7/10000∙44,7∙1,2∙1,5 = 33,3 м²

Объем емкостей для гашения и хранения извести равен:

W_б.хр.=44,7·5=223,5 м³;

Принимаем к установке 3 бака-хранилища с размером 6 x 6м.

Глубина бака равна 223,5/3·6·6=2 м.

Объем расходного бака W_м, м³ (или мешалки, используемой в качестве расходного бака)

W_м = Q_час· Д_CaO ·T₁/10000·C₁·y₁

где T₁ = 10-12 ч – время цикла приготовления известкового молока;

C₁ – крепость дозируемого известкового молока, %

y₁ – средняя плотность известкового молока (y₁ = 1 + 0,0082·5 = 1,041)

W_м = 914,6·40,7·10/10000·5·1,041 = 7,15 м³

 

Принимаю к установке две гидравлические мешалки МГИ – 8 диаметром 2000 мм и объемом 8 м³ (одна рабочая, одна резервная)

Для перемешивания известкового теста применяют гидравлические насосы производительность которых равна:

Q_нас = Q_доз. + Q_тр + Q_цирк;

где Q_доз -расход вводимого известкового молока

Q_доз=Q_час·Д_CaO/(10000·C₁·γ₁);

Q_доз =914,6·40,7/(10000·5·1,041)= 0,72 м³/ч;

Q_тр-количество известкового молока, подаваемого по трубопроводу диаметром 50мм к дозатору Димба при скорости не менее 0,8м/с.

Q_тр = F·V = π·Д²·V/4

Q_тр = 3,14·0,05²/(4·0,8)= 0,0025 м³/с= 8,83 м³/ч;

Q_цирк-расход циркулирующего известкового молока в баке, определяется из условия создания восходящей скорости движения в баке не менее 5 мм/с:

Q_цирк =3,6·π· ·v/4

где - диаметр бака (мешалки),м;

v – восходящая скорость потока в баке, мм/с

Q_цирк =3,6·3,14·2²·5 /4=56,5 м³/ч;

Производительность насоса равна:

Q_нас=0,72+8,83+56,5=66,05 м³/ч;

Принимаем к установке насос 4 Пс-10 производительностью 85 м³/ч, напором 16,5 м, с электродвигателем N=13 кВт, n=1500 об/мин.

 

 

Дозирование реагентов.

Доза коагулянта для вод разного состава не одинакова и должна устанавливаться путем опытного коагулирования исходной воды в производительной лаборатории. Для различных периодов года необходимо корректировать дозы реагентов.

Дозу коагулянта Д_к,мг/л, в расчете на Al₂(SO₄)₃ (по безводному веществу) допускается принимать при обработки мутных вод по СНиП, цветных вод - Д_к=4√ Ц.

Реагенты рекомендуется вводить за 1-3 мин. до ввода коагулянтов.

Дозирование известкового молока и раствора коагулянта в воду рекомендуется производить насосами-дозаторами. Количество дозаторов принимается по количеству секций смесителей плюс резервные.

Дозаторы подбирают по расходу реагента:

q_доз= q∙Д/10000∙γ·C, м³/ч,

где q- расход станции;

Д - доза коагулянта или доза извести в пересчете на СаО, г/м³;

C – крепость дозируемого реагента, %;

γ- удельный вес раствора коагулянта, равный 1 т/м³.

Количество дозаторов зависит от числа точек ввода реагентов и принимается не менее 2 (1- резервный). В качестве дозаторов применяются насосы-дозаторы.

q_{доз изв}= 914,6∙40,7/10000∙8∙1,065= 0,44 м³/ч;

Принимаем к установке 1 рабочий насос-дозатор и 1 резервный типа НД630/10

q_{доз коаг}= 914,6∙35/10000∙5∙1,041= 0,62 м³/ч

Принимаем к установке 1 рабочий насос-дозатор и 1 резервный типа НД630/10

Расчет установок для приготовления и дозирования флокулянта.

Для интенсификации процесса коагулирования применяются флокулянты. Наиболее часто используются полиакриламид (ПАА).

Емкость растворных баков для ПАА:

W_меш= Q_час∙Д_ПАА∙Т/10000∙С∙γ, м³,

W_меш= 914,6∙0,3∙24/10000∙1∙1= 0,66 м³.

Принимаем к установке 2 установки УРП-2М емкостью 1,2 м³ (1 рабочая, 1 резервная).

W_расх= 0,66·1/0,5 = 1,32 м². Задаваясь высотой бака, равной 1,8 м, вычисляем конструктивные размеры. Площадь будет равна:

F_б= W_б/Н_сл= 1,32/1,8= 1,8 м², тогда конструктивно принимаем размеры:

1,4 × 1,3 м. Принимаем 2 бака емкостью 0,66 м³ каждый.

Для перемешивания раствора ПАА применяем воздуходувки. Расход воздуха:

q^воз =1,4 · 1,3· 4 = 7,3 л/с = 0,44 м³/мин.

Принимаем 1 воздуходувку ВК-1,5 с избыточным давлением 8 м и 1 резервную.

Дозирование раствора ПАА осуществляется с помощью насоса-дозатора:

Q_доз= 914,6∙0,3/10000∙0,5∙1= 0,05 м³/ч

Принимаем к установке 2 насоса-дозатора НД-63/16 (1рабочий и 1 резервный).

Выбор технологии очистки

 

По табл.15 СНиП выбираем технологическую схему очистки, которая уточняется зависимости от качества исходной воды.

Если в исходной воде планктона больше 100кл/мл3, то нужен микрофильтр до смесителя.

Способы обеззараживания воды:

1. Если запах и привкус более трех баллов, ПО меньше 5баллов, то используется для первичного обеззараживания хлор;

2. Если запах и привкус меньше трех баллов, ПО меньше пяти баллов, но в воде присутствует фенол, то сначала используют аммиак, а затем первичный хлор.

3. Если запах и привкус больше трех баллов, то используется первичное озонирование, вследствие чего предусматривается контактная камера перед смесителем для ввода первичного озона.

4. Если запах и привкус более трех баллов, ПО больше восьми, то используют двойное озонирование.

Т.к. запах равен 3, привкус равен 4, ПО равна 7, то используется первичное озонирование.

Следовательно получаем схему очистки природных вод:

Ca(OH)2

Al2(SO4)3

(ПАА)

ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ВОДЫ.

На основании сравнения заданных свойств сырой воды с нормативными данными на питьевую воду СанПиНа предусматриваем обеззараживание и улучшение вкусовых качеств воды озонированием. Необходимо учитывать, что при озонировании могут образовываться вторичные загрязнения – озониды, формальдегиды.

Предусматриваем обработку воды

− первичное озонирование сырой воды – перед поступлением на сооружения с дозой до 5 мг/л;