2.2. Расчет дренажной системы triton

Общий размер отверстий дренажной системы:

(2.2.1)

где 0,02- 2% от площади фильтра составляют отверстия дренажной системы.

Общее количество отверстий дренажной системы:

(2.2.2)

где - площадь одного отверстия:

Количество рядов каркаса в дренажной системе:

(2.2.3)

где - ширина одного ряда дренажной системы, принимается равной 0,35 м.

Количество отверстий в одном ряду:

, (2.2.4)

где - суммарная длинна «V» прутьев.

(2.2.5)

Желоб для сбора очищенной воды имеет трапецеидальную форму, т.е. начальное и конечное сечение различны.

Площадь начального водосборного желоба:

, (2.2.6)

где d_кол - диаметр коллектора, d_кол=1000мм.

Принимаем конструктивно ширину в начале желоба b_нач= 1,4 м, тогда его высота составит:

(2.2.7)

Площадь конечного водосборного желоба:

где d_отв - диаметр отверстий в плите перекрытия над водосборным желобом.

(2.2.8)

где q- производительность одного фильтра:

V_кол - скорость воды в желобе.

(2.2.9)

где К- коэффициент запаса.

Принимаем конструктивно площадь = 0,1 м², а ширину в конце желоба b_кон = 0,6 м, тогда его высота составит:

(2.2.10)

При промывки фильтрующий загрузке необходимо учитывать коэффициент сжатия струи, так как промывка происходит снизу вверх. Прутья «V» формы создают конически сходящуюся насадку, и коэффициент сжатия струю зависит от угла конусности θ. Принимаем конструктивно угол конусности равным θ= 40˚, тогда коэффициент сжатия ε=0,899. Следовательно рабочая площадь отверстий уменьшится на этот коэффициент:

(2.2.11)

3. Проектирование узла регенерационных растворов

Для восстановления активных свойств фильтрующей загрузки ее периодически регенерируют путем обработки загрузки регенерационными растворами. Регенерация ААА осуществляется непосредственно в фильтровальном сооружении. В пуско-наладочный период фильтрующую загрузку последовательно обрабатывают растворами кальценированной соды и сульфата магния. В период постоянной эксплуатации: фильтрующую загрузку обрабатывают только раствором сульфата магния. Водные растворы сульфата магния и соды должны иметь концентрацию в пределах 3‑4% считая по активному продукту.

Обработка фильтрующей загрузки регенерационными растворами производится по принципу непрерывной циркуляции в направлении снизу вверх при помощи циркуляционных насосов.

Объемная производительность насосов определяется из расчета движения раствора в загрузке фильтра с интенсивностью 3‑4 л/сек∙м². К установке принимаются два циркуляционных насоса для каждого вида раствора.

Процесс регенерации ААА – самый главный процесс технологии очистки воды. Если не выполнять технологический регламент, то осадок уплотняется, крошится на части, и они опускаются на дно, растет высота их слоя, если промывку проводят не по регламенту, а через 14 – 15 дней, то загрузка замещается и не чистит воду, и фильтр надо перегружать.

На стадии постоянной эксплуатации через 3‑4 месяца необходимо возвращаться к двухступенчатой регенерации. Процесс регенерации загрузки фильтра включает следующие операции:

• промывка загрузки фильтра после его отключения с интенсивностью 12‑14 л/сек∙м² в течение 5 минут;

• выпуск воды из фильтра (осушение загрузки фильтра) (способов много);

• заполнение загрузки фильтра рабочим раствором соды в направлении снизу вверх и циркуляция раствора соды по схеме: растворный бак – фильтр – растворный бак в течение 15‑20 минут;

• выпуск раствора соды из фильтрующей загрузки в растворный бак (отсос циркуляционным насосом);

• отмывка загрузки от остатков соды водой в течение 2 минут с интенсивностью 12‑14 л/мин∙м² (иначе остатки соды вступят в реакцию с сульфатом магния и образуется осадок MgCO₃);

• осушение фильтра от воды (иначе она будет разбавлять раствор сульфата Mg);

• заполнение загрузки рабочим раствором сульфата магния с помощью циркуляционного насоса и циркуляция в течение 20‑25 минут;

• Выпуск рабочего раствора сульфата Mg в расходный бак сульфата Mg с помощью циркуляционного насоса;

• Промывка загрузки фильтра водой с интенсивностью 12‑14 л/мин∙м² в течение одной минуты.

Каждую порцию приготовленных рабочих растворов соды и сульфата Mg рекомендуется использовать для регенерации загрузки 15‑20 раз; при повторном использовании регенерационных растворов их концентрации восстанавливают до первоначальной путем добавления некоторого количества концентрированных растворов из растворных баков.

Расчет:

Объем расходных баков:

, (2.3.1)

где H – расстояние от низа фильтра до верхнего края желоба:

(2.3.2)

Концентрация рабочих растворов составляет 3% по товарному продукту. Установлены два расходных бака емкостью по 54 м³ с размерами 4х4х3,4м

бака (два по 54 м³ для соды и два по 54 м³ для сульфата магния)

Объем растворных баков:

(2.3.3)

бака по 27 м³ – один для соды, другой для сульфата магния.

Крепость концентрированного раствора – 20% по товарному продукту, т.е. объем вещества в растворном баке:

(2.3.4)

Т.0. на приготовление раствора необходимо 5,4 м³ соды или сульфата магния.

, (2.3.5)

где – плотность кальцинированной соды.

, (2.3.6)

где – плотность сульфата магния.

Каждая порция приготовленного раствора соды используется 3 раза, раствора сульфата магния 6 раз.

Т.к. фильтроцикл составляет 2 суток и в период постоянной эксплуатации фильтрующую загрузку обрабатывают только раствором сульфата Mg , то в месяц необходимо 15 промывок сульфатом магния. Каждая порция приготовленного раствора сульфата магния используется для регенерации загрузки фильтров примерно 5-6 раз (в КП принято 5 раз). Т.о. в месяц необходимо приготовлять три порции раствора. Соответственно месячный запас сульфата магния составляет

На стадии постоянной эксплуатации через 3–4 месяца необходимо возвращаться к двухступенчатой регенерации, т.е. помимо сульфата магния необходимо использовать соду. В КП принято 3 месяца. Каждая порция приготовленного раствора соды используется 2-3 раза (в КП 2 раза). Соответственно 13,7 т соды хватит на 6 месяцев.

Для перекачивания концентрированных растворов и приготовления рабочих растворов установлены насосы марки Х80-50-160а-А Q = 46 м³/ч, Н = 26м (один рабочий, один резервный) на каждый вид растворов.

Для регенерации существующих фильтров приняты насосы марки Х100-80-160, Q = 100 м³/ч, Н = 32 м (два рабочих, два резервных) на каждый вид растворов.

Для подачи и отведения регенерационных растворов проложены трубопроводы диаметром 150 мм исходя из скорости движения раствора в подающих трубопроводах – 2 м/с, в отводящих 1 м/с .