Расчет хлораторной установки для дозирования жидкого хлора

Доза хлора для обеззараживания воды назначается с таким расчетом, чтобы обес­печить полное окисление содержащихся в поде органических ве­ществ. Кроме того, принятая доза хлора должна обеспечивать в ближайшей точке водопровода от насосной станции наличие так называемого остаточного хлора в количестве не менее 0,3 мг/л и не более 0,5 мг/л (ГОСТ 2874—54). Такое содержание остаточного хлора служит показателем достаточности принятой расчетной дозы для обеззараживания воды.

Выяснилось, что для полной гибели бактерий после 10-минут­ного контакта при рН= 6-7 нужно не менее 0,2 мг/л свободного активного остаточного хлора, при 60-минутном контакте.

Для установки хлораторов на во­доочистных станциях устраивается специальные помещения, так называемые хлораторные, которые должны находиться обязатель­но на I этаже, так как хлор тяжелее воздуха и при утечке устрем­ляется вниз. В хлораторной необходима установка вентилятора, рассчитанного на 12-кратный обмен воздуха за 1 ч с отсосом его на уровне пола в месте, противоположном входу в помещение.

Количество хлораторов должно быть не менее двух. Обязатель­на установка разервных хлораторов.

Необходимо предусмотреть запасный выход из хлораторной непосредственно наружу. При хлораторной устраивается тамбур, где устанавливаются шкафы для спецодежды и противогазов. В тамбу­ре монтируются выключатели для вентиляции и освещения. Элект­роосвещение должно быть газозащитным с герметической аппара­турой.

В хлораторной размещают расходные хлорные баллоны или бочки, которые устанавливаются на специальные весы для дополни­тельного контроля за расходом хлора.

Выпуск хлора происходит по трубке, опущенной внутрь балло­на. Поэтому при установке в рабочее положение баллон надо пе­ревертывать вентилем вниз. Между расходным хлорным баллоном и хлоратором размещается промежуточный баллон. В нем жидкий хлор испаряется и одновременно очищается от загрязнений перед поступлением в хлоратор.

Хлорирование производится в два этапа: предварительное с до­зой 3-5 мг/л при поступлении воды на очистную станцию ис до­зой 1-2 мг/л для обеззараживания воды после фильтрования.

Расчетный часовой расход хлора для хлорирования воды:

предварительного при Д'_хл =5 мг/л

                              кг/ч                                             (87)

  кг/ч

вторичного при Д"_хл = 1 мг/л

                                       кг/ч                                             (88)

 кг/ч

Общий расход хлора равен 6,6 кг/ч, или 158,4 кг/сутки. Оптимальные дозы хлора назначают по данным опытной экс­плуатации путем пробного хлорирования очищаемой воды.

Производительность хлораторной 158,4 кг/сутки. Помещение разделено глухой стеной на две части (собст­венно хлораторную и аппаратную)с самостоятельными за­пасными выходами наружу из каждой.

Помещение хлораторной обеспеченно вентиляцией с 12-кратным обменом воздуха. Вытяжка принудительная с отсосом воздуха на уровне пола и выбросам его через трубу, возвышающуюся на 12 м над коньком здания, приток воздуха естественный.

В аппаратной устанавливаются три вакуумных хлоратора   АХВ - 1000 производительностью до 10 кг/ч с газовым измерителем. Два хлоратора являются рабочими, а один служит резерв­ным. Диаметр подводящего патрубка эжектора 25 мм. габариты аппарата 800х730х160.

В аппаратной кроме хлораторов устанавливаются три проме­жуточных хлорных баллона.Они требуются в больших установ­ках для задержания загрязнений перед поступлением хлорного газа в хлоратор из расходных хлорных баллонов.

Производительность рассматриваемой установки по хлору сос­тавляет Q_хл==6,6 кг/ч. Это вызывает необходимость иметь расходных и хлорных баллонов, а именно:                

       шт.                                        (89)

где S_6ал=0,5 - 0,7 кг/ч — съем хлора с одного баллона без искус­ственного подогрева при температуре воздуха в помещении 18⁰С.

шт.,

Резервных баллонов 3 шт.

Фторирование воды

Фторирование воды хозяйственно-питьевого назначения практикуется для предупреждения кариеса зубов у населения, пользующегося водой с содержанием фтора ниже 0,7 мг/л. Однако избыточное содержание фтора свыше 1,5 мг/л может вызвать флюороз. Поэтому следует увеличивать содержание фтора в вожже только до 0,8 мг/л летом и 1 мг/л зимой, вводя фторсодержащие реагенты.

В качестве реагента применяем порошкообразный кремнефтористый натрий Na ₂ SiF ₆. Для фторирования воды применяем установку с сатуратором.

Чтобы получить в сатураторе насыщенный раствор реагента с постоянной концентрацией надо поддерживать постоянную температуру поступающей воды. С этой целью воду пропускают через теплообменник с температурой 20 °С.

Фтораторная установка рассматриваемого типа примыкает к складу реагента; рядом располагают комнату дежурного оператора. Сатуратор состоит из конической нижней и цилиндрической верхней частей; над последней установлен питатель. Внутри сатуратора по его вертикальной оси проходит центральная труба, заканчивающаяся внутри конической части сатуратора расширяющейся книзу воронкой. Центральная труба служит для засыпки реагента и отделения воздуха. Вода подается по трубопроводу в нижнюю часть сатуратора и к небольшой наружной воронке в верхней части сатуратора, в которую поступает раствор реагента. Насыщенный раствор кремнефтористого натрия, образующийся в сатураторе, отводится по фторопроводам, на которых установлены ротамеры.

Расход насыщенного раствора реагента (Na ₂ SiF ₆)

                                   (94)

где Q _час – расход воды в м³/ч;

К_н – концентрация насыщенного раствора в сатураторе в г/л;

п – коэффициент, принимаемый равным при вводе фтора после очистных сооружений – 1;

а – содержание фтора в обработанной воде, принимается равным 0,8 мг/л летом и 1 мг/л зимой;

К – содержание чистого фтора в веществе, равное для Na ₂ SiF ₆ 60%;

[ F ^- ] – содержание фтора в исходной воде в мг/л.

Площадь сечения цилиндрической части сатуратора

                                                 (95)

где υ – скорость движения воды в цилиндрической части, принимаемая равной 0,1 мм/сек.

Диаметр сатуратора

                                 (96)

Высота цилиндрической части сатуратора

                               (97)

где t – время пребывания воды в сатураторе, равное 7 ч.

Объем цилиндрической части сатуратора

                             (98)

Высота нижней конической части сатуратора

              (99)

Объем нижней конической части сатуратора

                                 (100)

Общий объем сатуратора

Общая высота сатуратора Н_с = 2,5 + 1,35 = 3,85 м.