6.3 Расчет сооружений для дезинфекции сточных вод
6.3.1 Хлораторная
Обеззараживание сточных вод следует производить хлором или другими хлорсодержащими реагентами (хлорной известью, гипохлоритом натрия, получаемом в виде продукта с химических предприятий, электролизом растворов солей или минерализованных вод, прямым электролизом сточных вод), озоном, ультрафиолетовым излучением [6]. Установка для дезинфекции сточных вод хлором состоит из расходного склада хлора, узлов испарения жидкого хлора, дозирования газообразного хлора и образования хлорной воды. Для небольших установок хлор испаряют в той таре, в которой он хранится (табл.5.1[3]). Если требуется более 30 кг/ч хлора, то применяют испарители с искусственным подогревом.
Под действием окружающего тепла хлор в баллонах (рис.6.8) постепенно испаряется и в виде газа поступает в промежуточный баллон, где освобождается от капель жидкого хлора и механических примесей. Далее хлоргаз поступает в хлоратор-дозатор. Отдозированный хлор засасывается эжектором, перемешивается с рабочей водой и направляется в очищенную воду для дезинфекции.
Рис. 6.8 Хлораторная установка с баллонами
1 – весы; 2 – баллоны с жидким хлором; 3 – промежуточный баллон; 4 - хлоратор; 5 – эжектор
Газообразный хлор дозируют вакуумными хлораторами или весовым способом. Возможно применение комбинированного способа: весового, совмещенного с дозированием хлораторами ручного регулирования. Серийно выпускаются хлораторы ЛОНИИ-100К ручного регулирования на производительность по хлору: 1,28…8,1 и 2,05…12,8 кг/ч (Кременчугский ремонтно-экспериментальный завод коммунального оборудования). Из НРБ поставляются в СНГ хлораторы с ручным, электрическим и пневматическим управлением типа ХВ-200 производительностью 2,5…25 кг/ч и типа ХВ-260 производительностью 12,5…125 кг/ч. Для дезинфекции сточных вод согласно п.8.3 [6] рекомендует следующие дозы активного хлора: после механической очистки - 10 г/м3, после биологической, физико-химической и глубокой очистки -3 г/м3.
Принимаем дозу хлора для дезинфекции вод Дхл, г/м3, согласно [6] Расход хлора за 1 ч при максимальном расходе:
Расход хлора в сутки:
В хлораторной предусматривается установка рабочих и резервных хлораторов .
Количество баллонов-испарителей для обеспечения полученной производительности в 1 ч:
где Sбал=0,7 кг/ч – выход из одного баллона табл. 5.1 [3];
Для уменьшения количества расходных баллонов в хлораторной устанавливаются стальные бочки-испарители диаметром D=0,746 м и длиной L=1,6 м. Такая бочка имеет емкость 500 л и вмещает до 625 кг хлора. Съем хлора с 1 м2 боковой поверхности бочек составляет Sхл=3 кг/ч. Боковая поверхность бочки составит с 3,65 м2.
Съем хлора с одной бочки:
Для обеспечения подачи хлора в количестве qхл, кг/ч нужно иметь qхл /qб=n бочек испарителя. Чтобы пополнить расход хлора из бочки, его переливают из стандартных баллонов емкостью 55л, создавая разряжение в бочках путем отсоса хлор-газа эжектором. Это позволяет увеличить съем хлора до 5 кг/ч с одного баллона и, следовательно, сократить количество одновременно действующих расходных баллонов до qхл /5=n1 шт.
Всего за сутки потребуется баллонов с жидким хлором qхлсут/55=nсут шт. Резервные баллоны принимаем в количестве 50% от суточной потребности. Каждая бочка размещается в горизонтальном положении на платформе циферблатных весов марки РП-3Г13 размером в плане ахв мм, что обеспечивает весовой контроль расхода хлора.
При суточном расходе хлора более трех баллонов при хлораторной предусматривается хранение трехсуточного запаса хлора. Основной запас хлора хранится вне очистной станции на расходном складе рассчитанном на месячную потребность в хлоре.
В данном случае составит:
В соответствии с действующими нормами [6] для размещения оборудования и хлора в баллонах предусматривается строительство здания, состоящего из двух помещении: хлордозаторной и расходного склада хлора. Хлордозаторная оборудуется двумя выходами: один – через тамбур и второй – непосредственно наружу (со всеми дверями, открывающимися наружу). Расходный склад хлора изолируют от хлордозаторной огнестойкой стеной без проемов.
В хлордозаторной помещаем n хлоратора ЛОНИИ-100К и N баллона (грязевика) вместимостью 50 л. Каждый хлоратор, баллон (грязевик) и одни весы с бочками-испарителями, расположенные на расходном складе, образуют самостоятельную технологическую схему для испарения и дозирования хлора, работающую периодически.
Хлордозаторная обеспечивается подводом воды питьевого качества с давлением не менее 0,4 МПа и расходом
где qв=0,4 м3/кг – норма водопотребления, м3 на 1 кг хлора.