5. Розрахунок споруд для озоно-сорбційной обробки води

При проектуванні озоно-сорбційної технології потрібно окремо розрахувати озонаторну станцію та сорбційні фільтри з використанням наступних розрахункових параметрів.

5.1. Озонаторная станція

5.1.1. Розрахункові дози змінюються в діапазоні від 1 - 1,5 до 20 міліграм/л. Менші дози озону відносяться до первинного озонування і вони характерні для зимового періоду. Середні значення доз озону (3 - 5 міліграм/л) відносяться до періодів паводків і до літнього періоду. Велика доза озону відноситься до очищення висококольорових вод. Остаточно величина необхідних доз визначається після проведення відповідних досліджень.

5.1.2. Питома витрата електроенергії озонаторной станції при нормальному режимі не більше 23 кВт/ч на 1 кг озону.

5.1.3. Робочий тиск газового середовища на виході з озонаторної установки незалежно від режиму роботи - 0,07 - 0,08 МПа.

5.1.4. Концентрація озону в озоноповітряній суміші змінюється від 15 до 22 міліграм/л залежно від необхідної ефективності і глибини очищення, а також рівня забруднень вододжерела.

5.1.6. Для охолоджування елементів озонаторної установки використовується вода питної якості з температурою від +5 °С до +25 °С і наступним складом:

- жорсткість - не більше 7 мг-екв/л;

- наявність вільної вуглекислоти - 10 - 100 мг-екв/л;

- концентрація водневих іонів - 6,5 - 8,5;

- каламутність - 0,2 - 0,5 міліграм/л;

- залізо - 0,1 - 0,3 міліграм/л;

- хлориди - не більше 12 міліграм/л.

5.1.7. Контактні камери складаються з 3 реакційних відділень. У камерах здійснюється змішення озоноповітряної суміші з оброблюваною водою; змішення проводиться за принципом барботування в протитечії. Для створення протиточного руху камери розділені між собою струменапрямними перегородками, що забезпечують рух води в напрямі зверху-вниз.

5.1.8. Для розрахунку контактних камер приймають наступні параметри:

- тривалість контакту води з озоном 5 - 15 хв, рахуючи сумарний час перебування води в 3 відділеннях;

- висота шару води в камері - не менше 4,5 м;

- у перше відділення камери слід вводити від 50 до 65 % необхідної кількості озону, в друге - 20 - 35 % і в третє - 15 - 20 % (визначається дослідним шляхом).

5.1.9. Як диспергатори озону доцільно використовувати метало-керамічні труби (або пластини) або дрібнопухирцеві аератори.

5.1.10. Озоноповітряна суміш збирається системою труб з трьох реакційних відділень і за допомогою вентилятора відводиться на апарат каталітичного розкладання озону (КРО), завантаженого сорбентом - гопкалітом. З апарату повітря викидається в атмосферу.

5.2. Сорбційні вугільні фільтри

5.2.1. Для розрахунку вугільних фільтрів рекомендується наступний діапазон величин (після відповідної лабораторної перевірки ці показники уточнюються):

- швидкість фільтрації - 5 - 15 м/год;

- висота шару активного вугілля - 1 - 2,5 м;

- час контакту оброблюваної води з вугіллям - 6 - 15 хв;

- інтенсивність промивки - 10 л/(с·м²) (для вугілля АГМ і АГОВ) і 14 - 15 л/(с·м²) (для вугілля мазкий АГ-3 і ДАУ);

- промивку вугільного завантаження проводити не рідше за один раз в 2 - 3 доби. Тривалість промивки - 7 - 10 хвилин.

5.2.2. Втрати напору у вугільному завантаженні складають 0,3 - 0,4 м. Відстань від поверхні завантаження, до кромки жолобів рівна 1 - 1,5 м.

5.2.3. Розподільна система вугільних фільтрів - безгравійна (з щільових поліетиленових труб, ковпачковий або полімербетонний дренаж).

5.2.4. При експлуатації вугільних фільтрів щорічні втрати вугілля складають до 10 %. Тому на станції необхідно мати запас вугілля для довантаження фільтрів.