Хозяйство для регенерации Na–катионитовых фильтров I ступени.

В составе хозяйства для регенерации фильтров предусматриваем устройство резервуаров (баков) для растворения и мокрого хранения соли, баков рабочего (регенерационного) раствора соли, баков для отмывочной воды и необходимых насосных установок.

Емкость растворных баков рассчитываем на прием 40 т соли (объем в одном вагоне). Для улучшения растворения соли принимаем способ гидравлического перемешивания раствора с помощью насосов. В баках приготавливаем раствор соли 20 – 25%-ной концентрации. Крепкий раствор соли из баков подается насосами в фильтры для осветления. Осветленный раствор соли из фильтров под остаточным давлением поступает в резервуары-хранилища. На установках малой производительности растворные баки одновременно являются и резервуарами-хранилищами.

Из резервуаров-хранилищ крепкий раствор соли может подаваться насосом или поступать самотеком в баки рабочего раствора соли (в зависимости от высотного расположения резервуаров и баков).

В баках рабочего раствора крепкий раствор разбавляется до 7 – 8%-ной концентрации. Перемешивание раствора для выравнивания концентрации может осуществляться гидравлическим способом или с помощью сжатого воздуха (интенсивность подачи воздуха 3 – 5 л/сек×м² площади бака, см. 3.7з).

Подача раствора соли 7 – 8%-ной концентрации из баков в катионитовые фильтры осуществляется с помощью насосов.

В баках отмывочной воды аккумулируется вода после отмывки катионита от продуктов регенерации (вторая половина от общего расхода на отмывку). Вода из баков подается насосами на взрыхление катионита до подачи раствора соли.

В солевом хозяйстве проектируем следующие установки.

 

Растворные баки

 

Емкость растворного бака принимаем из условия загрузки в него соли в объеме одного вагона 40 т.

Проектируем растворный бак из двух отделений. Размеры каждого отделения 3 х 6 х 2,7 м.

Количество раствора в этих баках будет равно 35 м² х 1,5 м =52 м².

Расход воды на приготовление 25%-ного раствора соли принимаем равным 120 м³/сут. или 5 м³/ч.

 

Насосы для гидравлического перемешивания раствора

соли в растворном баке

 

При шестикратном обмене рассола в баке в течение суток его расход составит:

Принимаем 3 насоса (один для перемешивания раствора, один для перекачки раствора в резервуары хранилища и из последних в баки рабочего раствора в резервуары хранилища и из последних в баки рабочего раствора и один резервный) типа ЭСН–1/1.

.

 

Фильтр для фильтрации крепкого раствора соли

 

Площадь фильтра

где – расход 25%-ного раствора соли, подаваемого насосом типа ЭСН–1/1,

равен 13 м³/ч;

– скорость фильтрования раствора соли. Принимается в пределах от 4

до 5 м/ч.

Принимаем к установке два напорных осветлительных фильтра = 1,5 м. В качестве загрузки используем кварцевый песок фракции от 1,0 до 1,5 мм. Высота слоя песка в фильтре 0,8–1,0 м.

Промывку фильтров производим фильтрованной водой с интенсивностью 16 л/сек×м² в течение 6 мин. Принимаем 4 промывки фильтров в сутки. Количество воды для промывки фильтра будет равно:

 

 

Расход воды по интенсивности промывки составит:

Расход воды в сутки

 

Резервуары-хранилища раствора соли

 

Запас соли для регенерации Na–катионитовых фильтров I и II ступени составит:

Объем раствора соли 25%-ной концентрации

Емкость резервуаров-хранилищ с учетом емкости растворного бака будет равна:

184 – 52=132,0 м³

Принимаем два резервуара емкостью по 72 м³.

Размеры каждого резервуара при размещении вне здания в соответствии с размерами железобетонных строительных элементов: площадь 36 м² (6 х 6 м), высота 2,0 м.

 

Баки рабочего раствора соли

 

а) для регенерации Na–катионитовых фильтров I ступени

Объем раствора на одну регенерацию 8,4 м³. Принимаем бак из двух отделений емкостью по 8,4 м³, высотой 2 м. Площадь 4,2 м². Размеры бака в плане назначаются по условиям компоновки;

б) для регенерации Na–катионитовых фильтров II ступени.

Объем раствора на одну регенерацию 3,1 м³. Так как регенерация фильтров II ступени производится редко, принимаем один бак. Размеры бака: высота 1,5 м, площадь 2,1 м².

Подача крепкого раствора соли в баки из резервуаров хранилищ производится насосом ЭСН–1/1.

Насосы для подачи 8%-ного раствора соли из баков:

а) в фильтры I ступени.

Расход раствора 33,6 м³/ч

Принимаем 2 насоса (1 рабочий, 1 резервный) типа КНЗ–6/27,

.

 

б) в фильтры II ступени.

Расход раствора 7,44 м³/ч

Принимаем 2 насоса (1 рабочий, 1 резервный) типа КНЗ–3/25,

.

 

Баки отмывочной воды

 

На взрыхление фильтров I ступени требуется 44,5 м³ воды.

Емкость бака должна обеспечивать взрыхление двух фильтров и будет равна 44,5×2=90 м³. Принимаем бак из двух отделений емкостью по 45 м³, высотой 2,0 м. Площадь бака 45 м³. Размеры его в плане назначаются при компоновке.

Расход воды, подаваемой на взрыхление катионита в течение 15 минут, составляет 178 м³/ч.

Для подачи воды на взрыхление принимаем 2 насоса (1 рабочий, 1 резервный) типа КНЗ–10/35:

.

 

На взрыхление фильтров II ступени требуется 11,2 м³ воды.

В связи с тем, что в течение суток выключается на регенерацию только один фильтр II ступени, принимаем один бак для сбора отмывочной воды, используемой для взрыхления катионита.

Размеры бака: высота 2,0 м, площадь в плане 5,6 м³. Размеры его в плане назначаются при компоновке.

Расход воды на взрыхления загрузки в фильтрах II ступени в течение 15 минут равен 44,6 м³/ч.

Для подачи воды на взрыхление принимаем 1 насос типа КНЗ–6/27,

.