2.5 Обеззараживание воды

Обеззараживание является, как правило, заключительной стадией обработки воды и предназначено для уничтожения в воде патогенных бактерий и вирусов.

Различают химические (реагентные) и физические (безрагентные) методы обеззараживания. К первому типу относятся: хлорирование, озонирование, обеззараживание ионами тяжелых металлов и другие, а к физическим - обеззараживание ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком, импульсными электрическими разрядами, кипячением и т.д. В настоящее время разработана новая эффективная технология обеззараживания воды электрохимически активированными растворами [5].

В курсовом проекте в качестве устройства для обеззараживания воды принята установка СТЭЛ.

Электрохимический блок аппарата состоит из двух электродов: стержня и концентрически расположенного патрубка со специальным покрытием. Между электродами расположена селиктивная керамическая мембрана. Анодная и катодная камеры имеют входные и выходные патрубки. Для осуществления электролиза автоматически подается раствор поваренной соли, электрический ток 220 В и 50 Гц, вода должна быть питьевого качества. В помещении необходима температура более +5°С.

Анолит дозируется в РЧВ для обеззараживания. Католит подмешивается в промывные воды фильтра.

Принципиальная гидравлическая схема установки СТЭЛ представлена на рис. 13.

Схема подключения установки в настенном исполнении представлена на рис.14.

Рисунок 13. Принципиальная гидравлическая схема установки СТЭЛ

Рисунок 14. Схема подключения установки в настенном исполнении

1 - вентиль регулирования подачи солевого раствора; 2 – вентиль регулирования слива католита; 3 - насадка на водопроводный кран; 4 – фильтр; 5 - источник питания; А - выход анолита; К - выход католита; В - вход воды; Р - вход солевого раствора

1. Масса активного хлора, вырабатываемого установкой, рассчитана по формуле:

где К₁=0,94 – коэффициент.

q_ч^у- часовая производительность установки СТЭЛ по анолиту, 120 л/ч;

С_а.х. – концентрация активного хлора в ЭХА – растворе; С_а.х. = 500 мг/л.

г/ч.

2. Количество рабочих установок:

где М^н_а.х. – необходимое количество активного хлора, г/ч;

m^у_а.х. – необходимое количество активного хлора, вырабатываемого одной установкой, г/ч;

D_а.х. – доза активного хлора; В КП принята D_а.х.= 0,2 мг/л.

Q_ст^ч – объёмная часовая производительность станции; Q_ст^ч = 3433,3 м³/ч;

Q_ст^ч = = =1545 м³/ч

Принимаем дополнительно две резервных установки(чтобы одна треть от общего числа установок была в запасе). Т.о. на станции установлено 8 установок ЭХА.

3. Рассчитаем объём бака анолита:

где t = 12 часов(по СНиП, на 12-часовой расход анолита)

Принимаем 12 м³.

Объем бака католита такой же как и анолита.

4. Определяем количество соли NaCl в сутки:

q_c – удельный расход соли на производство 1 м³ анолита, кг/ м³; зависит от солесодержания воды. Т.к. в СПб мягкая вода, то нужно много соли; принимается экспериментально; q_c=7,32 кг/м³

Расчет склада соли на 30 суток:

m – потребное количество соли на 30 суток,кг

m = ∙Т=162*30=4860 кг

Масса одного мешка соли - 60 кг; высота мешка 2 м.

Количество мешков соли, которое должно хранится на складе:

N = ,

N = = 81 мешок соли.

Необходимая площадь склада для хранения соли:

=

– высота загрузки склада, м; = 2 м;

– объемная масса соли; = 2160 кг/м³;

– процентное содержание чистого безводного вещества в техническом продукте; = 100 %.

– коэффициент, учитывающий дополнительную площадь для проходов на складе;

= = 11,5 м²

 Через каждые 10-12 часов работы (суммарно), необходимо проводить регулярное техническое обслуживание установки, заключающееся в промывке реактора кислотным раствором с целью удаления катодных отложений на электродах. Схема промывки установки представлена на рисунке 15.

Рисунок 15. Схема промывки установки.

1 - вентиль регулирования подачи солевого раствора; 2 - вентиль регулирования слива католита; 3 - переходная втулка для присоединения к пластиковой емкости; 4 - нагнетатель пневматический; 5 - пластиковая емкость; 6 - магистраль с фильтром для подачи солевого раствора.