4.1 Определение дозы реагентов для обработки воды

Необходимая доза коагулянта определяется потаблице 16[2] в зависимости от мутности воды. В качестве коагулянта применяется сернокислый алюминий -Al₂(SO₄)₃ х 18 H₃O.

Таблица 4.1- Выбор дозы коагулянта [2]

Мутность воды, мг/дм3	Доза безводного коагулянта для обработки мутных вод, мг/дм3
до 100	25-35
свыше 100 до 200	30-40
свыше 200 до 400	35-45
свыше 400 до 600	45-50
свыше 600 до 800	50-60
свыше 800 до 1000	60-70
свыше 1000 до 1500	70-80

Примечание: 1 Меньшие значения доз относятся к воде, содержащей грубодисперсную взвесь.

2 При применении контактных осветлителей или фильтров, работающих по принципу коагуляции, в зоне фильтрующей загрузки дозу коагулянта следует принимать на 10-15 % меньше.

Мутность воды, М, мг/дм3 М=380 мг/дм3 Цветность воды, Ц, град. Ц=76 град.

Доза коагулянта, ДК, мг/дм3 ДкМ =35, мг/дм3 ДкЦ=4√Ц ДкЦ =34,87, мг/дм3.

Сравнивая дозы коагулянта по цветности и мутности выбираем наибольшую, т.е. по цветности Д_к=34,87 мг/дм³.

Необходимая доза коагулянта, ДПАА, мг/дм³(в дополнение к дозам коагулянта) принимается в зависимости от мутности и цветности исходной воды потаблице 17[2]. В качестве флокулянта рекомендуетсяполиакриламид - ПАА.

Таблица 4.2- Выбор дозы ПАА [2]

Мутность исходной воды, мг/дм3	Цветность исходной воды, град	Доза безводного ПАА, мг/дм3	Примечание
до 100	св. 50	1-1,5	ПАА вводится перед отстойниками или осветлителями со взвешенным осадком
10-100	30-100	0,3-0,6
100-150	20-60	0,2-0,5
500-1500	-	0,2-1

Так как доза коагулянта по цветности больше, чем по мутности ,то при дозировке безводного ПАА пользуемся таблицей цветности. В итоге получаем необходимую дозу безводного ПАА, которая равна 1-1,5 мг/дм³.

Необходимая доза подщелачивающих реагентов определяется в зависимости от принятой дозы коагулянта по п.6.19 [2].

Д_ИЗ^пав = К_Щ х (Д_К^пав / е_К - Щ_О^пав) + 1,

Д_ИЗ^пав=28х(46/57-4,37)+1= -24,3 мг/дм³

Где Д_ИЗ^пав - доза извести , мг/дм³;

К_Щ - коэффициент, равный для извести (по СаО) - 28;

Д_К- доза коагулянта, мг/дм³;

е_К- эквивалентная масса коагулянта (безводного) в мг/мг-экв., принимаемая для

Al₂(SO₄)₃ - 57;

Щ_О^пав- щелочность воды (карбонатная жесткость воды ),

мг-экв./дм³.

При получении отрицательногоответаподщелачиваниев паводковый периодне требуется, т.к. -98,8<0, проводить подщелачивание не будем.

Д_ИЗ^меж = К_Щ х (Д_К^меж / 1_К - Щ_О^меж) + 1, !!!

Д_ИЗ^меж=28х(46/57-4,37)+1= -24,3 мг/дм³

4.2 Расчет растворных,расходных баков

Коагулянт подается в обрабатываемую воду в виде раствора определенной концентрации, для чего в реагентном хозяйстве предусматриваются растворные (затворные), расходные баки и дозирующие устройства. Расчет растворных и расходных баков заключается в определении их емкости, подборе воздуходувок и диаметра воздуховодов [2].

Объем растворного бака W_Р, м³:

W_P= (q_РАСЧxnxД_К) / (10000 х γ хb_P),

W_P=(378,96х6х34,87)/(10000х1х17)=0,47м³.

Где q_РАСЧ - расчетная часовая производительность ВОС, м³/ч;

n- время полного цикла приготовления раствора коагулянта принимается по п.6.22 [2]:

n=10 ...12 часов при температуре воды до 10˚С;

n= 6...8 часов при температуре воды до 40˚С;

Д_К- максимальная доза коагулянта, мг/дм³;

γ - объемная масса раствора коагулянта, в т/м³, принимается 1 т/м³;

b_P- концентрация раствора коагулянта в растворном баке, %, принимается до 17 % для неочищенного и 24 % - для гранулированного коагулянта.

Количество растворных баков надлежит принимать с учетом объема разовой поставки, способа доставки и разгрузки коагулянта, его вида, а также времени растворения . Растворных баков должно быть не менее трех.

Конструктивно, растворные баки в нижней части необходимо проектировать с наклонными стенками под углом 45˚к горизонтали для неочищенного и 15˚- для очищенного коагулянта. Для опорожнения баков предусматриваются трубопроводы диаметром не менее 150 мм. При применении кускового коагулянта в баках устанавливаются съемные колосниковые решетки с прозорами 10-15 мм .

Для ускорения процесса растворения рекомендуется использовать воду, подогретую до 40˚С. Схема растворного бака представлена нарисунке 4.

Вместимость расходного бака W_РАСХ, м³ определяют по формуле:

W_РАСХ= (b_PхW_P) /b,

W_РАСХ=(17х0,47)/12=0,67 м³.

Где b- концентрация раствора коагулянта в расходном баке до 12%.

Рисунок3 – Схема растворного бака: 1 - колосниковая решетка; 2 - коагулянт; 3,4 - верхняя и нижняя распределительная система для подачи сжатого воздуха; 5 - поплавок; 6 - подача воды для растворения коагулянта (подогретой до 40˚С); 7 - подача сжатого воздуха; 8 - отбор раствора коагулянта; 9- сброс осадка

Количество расходных баков должно быть не менее 2 (п.6.2 [2]). Днища расходных баков имеют уклон не менее 0,01 к сбросному трубопроводу диаметром не менее 100 мм. При применении неочищенного коагулянта забор раствора следует выполнять из верхнего слоя шлангом с поплавком.

Внутренняя поверхность баков (растворных и расходных) покрывается кислотостойкими материалами. Принимаем растворные и расходные баки кубической формы в плане, глубиной 0,6-0,25 м и определяем площади F_PиF_РАСХ, м:

F_Р=0,78²=0,61

F_расх=0,88²=0,77