Розділ 3 Розрахунок допоміжного обладнання фільтрів. Розрахунок резервуарів для зберігання реагентів

На розпушення фільтрів вода може відбиратись зі спеціального бака або безпосередньо з трубопроводу. Для катіонітових фільтрів баки встановлюють із метою використання відмивочної води, а для механічних фільтрів із метою зменшення забору води з трубопроводу.

Ємність баків води для розпушення фільтрів першого ступеню, м³:

(3.1) Для фільтрів першого ступеня: V = 1,3 * 14,88 = 19,34 м3, Для фільтрів другого ступеня: V = 1,3 * 14,88 = 19,34 м3,

де - коефіцієнт запасу, який приймають рівним 1,3; Q_роз – витрата води на розпушення фільтрів, яку обчислюють за відповідними формулами, м³.

Бак розташовують так, аби його дно було вище лійки фільтра не менше ніж на 5-7 м. Тиск води для промивання та розпушення фільтрів приймають із врахуванням втрат у розподільчій системі, підвідних комунікаціях і завантаженні фільтра

[2, п. 6.117].

Для потреб Na-катіонітових установок передбачають „мокре зберігання” солі, під час якого сіль, котра надходить на ВПУ засипається в ємність і заливається водою. Для такого зберігання солі передбачають не менше двох залізобетонних резервуарів, які по черзі перебувають у роботі. Для малих кількостей солі можна передбачати металеві ємності з антикорозійним покриттям.

Об’єм резервуару для мокрого зберігання солі ( для фільтрів першого і другого ступеня), знаходимо за формулою, м³:

м3 , (3.2)

де 1,5 – розрахунковий об’єм „мокрого зберігання” на 1 т солі; Q_тс – витрата технічної солі за добу, кг/доб. b – прийнятий запас, який залежить від способу доставки реагенту (оскільки реагенти доставляються автомобільним транспортом, запас становить 10 діб); p – резерв солі, який приймаємо p=5 діб.

Ємність бака для приготування регенераційного розчину розраховується залежно від кількості регенерацій і кількості приготувань регенераційного розчину на добу. Приймаємо, що регенераційний розчин готується один раз на добу, тоді:

Для фільтра першого ступеню:

Vр.р = Qр.р∙ а ∙ n=1,52*2*2=6,08 м3 (3.3) Для фільтра другого ступеню:

V_р.р =4,13*2*1=8,26 м³

Розділ 4 Стічні води від регенерації натрій – катіонітових фільтрів

Оскільки кількість регенерацій Натрій – катіонітових фільтрів другого ступеня незначна ( n=0,07 ), розрахунок системи водовідведення для них не проводимо.

Під час регенерації Na-катіонітових фільтрів окрім солей, що містяться в природній воді, разом із стічною водою скидаються продукти регенерації фільтрів – CaCl₂ і MgCl₂, а також надлишок кухонної солі, необхідний для більш повної регенерації фільтруючого матеріалу. Під час розпушення фільтра можливе також потрапляння в стічну воду подрібненого фільтруючого матеріалу; крім того, кухонна сіль, що використовується для регенерації містить до 7% різноманітних домішок, які також потрапляють у стічну воду.

Кількість води, яка скидається за добу від Na-катіонітових фільтрів, визначається за рівнянням, м³/доб:

QдобNa = Qвлас·а·n=32,52*2*1,83=119 м3/доб, (4.1)

де Q_влас – витрата води на одну регенерацію Na-катіонітового фільтра, м³;

а – кількість працюючих фільтрів (крім резервних);

n - число регенерацій фільтра за добу.

Кількість продуктів регенерації, які скидаються після однієї регенерації,

(кг-екв) визначається з рівняння

, (4.2)

де Т_р – кількість солей кальцію й магнію (CaCl₂ і MgCl₂), яка видаляється під час однієї регенерації фільтра, кг-екв;

f_Na – площа одного Na-катіонітового фільтра, м²;

Н – висота шару катіоніта, м;

Е_р^Na – робоча обмінна ємність катіоніта, г-екв/м³.

Долю солей кальцію (α_Са) і магнію (α_Mg) в стічній воді приймають у тому ж співвідношенні, в якому вони містились у природній. Тому α_Са = 0,5 , α_Mg =0,5.

Кількість CaCl₂, яка видаляється під час однієї регенерації фільтра, кг-екв, визначається за рівнянням:

[CaCl2] = Тр· αСа=1,29·0,5=0,645 (4.3)

Кількість MgCl₂, яка видаляється під час однієї регенерації фільтра, кг-екв, визначається за рівнянням:

[MgCl2]= Тр · αMg=1,29·0,5=0,645 (4.4)

Кількість CaCl₂ і MgCl₂, яка скидається протягом доби, визначається за рівняннями, т/доб:

, (4.5)
, (4.6)

де 55,5 і 47,6 г – еквівалентна маса відповідно CaCl₂ і MgCl₂.

Надлишок солі, який скидають від однієї регенерації фільтра, визначається за рівнянням, г:

[NaCl] = (qс - 58,44) · fNa · H · EрNa=(100-58,44) ·3,1·2 ·207,7=53518,5 (4.7)

де q_с – питома витрата солі на одну регенерацію катіоніта, г/г-екв; 58,44 – теоретична питома витрата солі на регенерацію, г/г-екв.

Кількість кухонної солі, яка скидається протягом доби, кг/доб:

, (4.8)

Відмивна вода після регенерації Na-катіонітових фільтрів використовується для розпушення і попереднього відмивання відрегенерованого Na-катіоніта.