5. Оборудование реагентных хозяйств.

Приготовление растворов коагулянта.

Приготовление раствора коагулянта зависит от способа его хранения (сухой или мокрый). Схемы приготовления растворов приведены в приложении 6.

Раствор коагулянта является агрессивным по отношению к бетону и черным металлам, в связи с чем, необходимо предусматривать соответствующую кислотостойкую защиту стен баков и подбирать кислотостойкие насосы, трубопроводы и арматуру.

Для интенсификации процесса растворения коагулянта и разбавления его концентрированных растворов перемешивание в баках производится, как правило, с помощью сжатого воздуха; возможно также применение подогретой до 40⁰С воды. Для этих же целей применяются и механические мешалки: пропеллерные или лопастные.

Сжатый воздух на перемешивание подается воздуходувками. Расход воздуха для перемешивания принимается 8-10 л/(м²с) – в растворных баках и 3-5 л/(м²с) – в расходных баках.

При механическом перемешивании частота вращения мешалки принимается 0,33 – 0,5 с^-1. Площадь лопастей составляет 0,1 – 0,2 м² на 1 м³ объема раствора в баке. Мощность электродвигателя N, кВт, определяется по формуле:

где

z – число лопастей;

С – коэффициент сопротивления лопасти мешалки, равный 0,2 – 0,5;

ρ – плотность раствора, кг/м³

ω=πn/30– угловая скорость мешалки (n–число оборотов, мин^-1);

h – высота лопасти, м;

η — КПД привода;

g – ускорение свободного падения (9,81 м/с²);

R и r – расстояние от оси до начала и конца лопасти, м.

Приготовление растворов извести.

Известь является наиболее распространенным и дешевым подщелачивающим реагентом в водопроводно-канализационных сооружениях. Она готовится в виде известкового молока (суспензии гидроксида кальция) или раствора. Возможно и сухое дозирование порошкообразной извести. Для комовой извести, как и для коагулянта, применяется «сухое» или «мокрое» хранение. Схемы приготовления растворов приведены в приложении 6.

В зависимости от способа доставки, пропускной способности станции и подбора оборудования существует много технологических схем приготовления раствора извести (известкового молока). В схемах применяются дробилки, известегасилки, гидравлические мешалки, устройства для очистки известкового молока (гидроциклоны). Для приготовления известкового раствора применяются сатураторы.

Приготовление раствора паа.

Полиакриламид (ПАА) применяется при обработке природных и сточных вод в качестве флокулянта, т.е. регента, усиливающего действие коагулянтов. ПАА представляет собой малорастворимый гель. Поставляется в барабанах или бочках. Для его растворения применяется специальная установка, которая состоит из бака, оборудованного мешалкой с приводом от электродвигателя и насосом для перекачки раствора в расходный бак. Схема приготовления раствора приведены в приложении 6.

Пример 5.1.

Подобрать источник сжатого воздуха (ИСВ) для растворного бака коагулянта размерами 2х2х1,5 м. Потери давления в воздуховоде – 10 кПа.

Решение.

Расход воздуха (q), предназначенного для перемешивания коагулянта в растворных баках, согласно п.6.23. [1], составляет 8-10 л/(м²с). Принимается q=10 л/(м²с).

Тогда искомый расход воздуха будет равен:

Q_АО = 10х2х2 = 40 л/с = 144 м³/ч.

Давление, которое необходимо создать источником сжатого воздуха, определяем по формуле:

р = ρ g h +Δр, Па,

где

ρ – плотность воды, равная 1000 кг/м³;

h – глубина воды в растворном баке, м;

Δр – потери давления в воздуховоде, Па:

р = 9800·1,5 + 10000 = 24700 (Па).

Далее по найденным значениям Q_АО и р подбирается воздуходувка (по таблице 5 приложения 9) фирмы LOTUS – BAH 6/10, мощностью 2,2 кВт (при давлении 30 кПа и расходе воздуха 144 м³/ч).

Пример 5.2.

Подобрать источник сжатого воздуха (ИСВ) для перемешивания известкового молока в баке размерами 6х6х2 м. Потери давления в воздуховоде – 7,5 кПа.

Решение.

Расход воздуха (q), предназначенного для перемешивания известкового молока, согласно п.6.37. [1], составляет 8-10 л/(м²с). Принимается q=8 л/(м²с).

Тогда искомый расход воздуха будет равен:

Q_АО=8х3х6=144 л/с = 518 м³/ч.

Давление, которое необходимо создать источником сжатого воздуха, определяем по формуле:

р = ρ g h +Δр, Па,

где

ρ – плотность воды, равная 1000 кг/м³;

h – глубина воды в растворном баке, м;

Δр – потери давления в воздуховоде, Па:

р = 9800·2 +7500 = 27100 (Па).

Далее по найденным значениям Q_АО и р подбирается воздуходувка (по таблице 5 приложения 9) фирмы LOTUS – BAH 40/60, мощностью 7,5 кВт (при давлении 30 кПа и расходе воздуха 518 м³/ч).

Пример 5.3.

Подобрать мешалку для перемешивания активированного угля в баке размерами 2х2х1,5 м.

Решение.

Z=3 – число лопастей;

С=0,5 – коэффициент сопротивления лопасти мешалки;

р=1050 кг/м³ – плотность раствора;

ω=125,6 – угловая скорость мешалки (n=1200 мин^-1);

h=0,2 – высота лопасти, м;

η=0,65 – КПД привода;

R=0,25 и r=0,05 – расстояние от оси до начала и конца лопасти, м.

N=3*0,5*1050*125,6 ³*0,2*(0,25⁴-0,05⁴)/(0,65*400*9,8)=955Вт=0,955кВт.

Принимается 4 мешалки мощностью 1 кВт каждая.